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Un télescope sur la tour Montparnasse

  • Posté le : Lundi 19 Octobre 2009
  • |
  • par : A. Joseph

Dans le cadre de la semaine européenne de l'astroparticule, un dispositif grand public illustrant le fonctionnement d'un télescope a été installé sur la tour Montparnasse, à Paris.

Observatoire de Paris – Rayon laserLa station d’émission du rayon laser est installée dans une coupole de l’Observatoire de Paris.
© Pascal Blondé/ SYRTE/ CNRS

Du 10 au 18 octobre, pour l’année mondiale de l’Astronomie, différentes villes européennes ont fait la part belle aux astroparticules, ces particules qui proviennent du cosmos. À Paris, l’IN2P3-CNRS a installé avec le concours du CEA un télescope au sommet de la tour Montparnasse. Au 56e étage, se trouvait le détecteur à muons, un type d’astroparticules issues de la dégradation des rayons cosmiques lorsqu’ils entrent dans l’atmosphère. À chaque enregistrement d’un muon (plusieurs par minute), la tour envoyait un signal via Internet à l’Observatoire de Paris, situé à environ un kilomètre de là. Aussitôt, l’Observatoire projetait un rayon laser de couleur verte en direction de la tour, symbole du rayonnement cosmique qui venait d’atteindre la capitale…

Ce dispositif à visée pédagogique et attractive était également l’occasion de rendre un hommage à tous ceux qui par le passé ont étudié les rayonnements cosmiques. Un temps qui se résume à un siècle. C’est en 1910 qu’un scientifique allemand, Théodore Wulf, constate pour la première fois qu’il existe dans la nature un autre rayonnement radioactif que le rayonnement tellurique. Alors que son instrument, un électroscope, se décharge à proximité de la Terre, seule source de rayonnements radioactifs connue à l’époque, il s’aperçoit que l’électroscope continue de se décharger une fois placé en haut de la tour Eiffel, à 300 m de la terre ferme ! Son instrument était donc déchargé par une autre source de rayonnements que la terre. En 1912, le physicien autrichien Viktor Hess veut en avoir le cœur net et mène une expérience similaire lors d’une ascension en ballon. En 1920, plus de doute possible : il existe un rayonnement d’origine extraterrestre. Dix ans plus tard, le physicien français Pierre Auger démontre que ce rayonnement est essentiellement constitué de protons.

Et que sait-on aujourd’hui ? Que le rayonnement cosmique est une forme de radioactivité naturelle provenant de l’espace. Qu’il bombarde en permanence la Terre, mais que celle-ci est en partie protégée par l’atmosphère : lorsque le rayon cosmique percute l’atmosphère, ses protons se cassent pour former des milliards d’autres particules - tels que les muons - qui tombent en gerbe sur la Terre. Mais pour l’heure, on ne sait toujours pas d’où proviennent ces rayonnement de haute énergie… C’est pourquoi les astrophysiciens du monde entier déploient autant d’énergie à les traquer (à lire : Ces rayons cosmiques qui parlent de l’univers). Dans l’espace avec le satellite Fermi ; en mer avec le télescope Antarès (à lire également : Antarès le télescope du fond des mers) ; dans la glace au pôle Sud (Icecube). Et au sol, bien sûr, dans la pampa argentine (l’Observatoire Pierre Auger), en Namibie (Hess), etc.

Les télescopes terrestres ne détectent pas eux-mêmes les astroparticules. Ils tournent leurs miroirs vers l’atmosphère qui, lorsqu’elle est traversée par des rayons cosmiques de très hautes énergies, émet des petits flashs de lumière bleutés pendant quelques milliardièmes de seconde (l’effet Cherenkov). Ainsi, l’atmosphère rend les rayons cosmiques "visibles" aux yeux des télescopes situés 10 à 20 kilomètres plus bas ! D’où la nécessité d’un ciel parfaitement pur comme en Argentine ou en Namibie. Évidemment, ces modes d’observation sont bien plus précis et sophistiqués que le dispositif de la tour Montparnasse. Les données parisiennes n’auront donc aucune incidence scientifique ! C’est purement pour le plaisir de tous.

Pour en savoir plus : http://larecherche.typepad.fr/opera_cosmique/

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