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CHIME : Un nouveau télescope canadien cartographiera le plus grand volume d’espace jamais relevé

Annonce Extrême univers et gravité 13.09.2017

Le 7 septembre, à Kaleden en Colombie-Britannique, a été dévoilé un télescope canadien doté de fonctions sans précédent pour cartographier le ciel et capter des signaux de l’espace. Ce nouveau radiotélescope ouvrira l’Univers à une nouvelle dimension d’étude scientifique grâce à des contributions clés de chercheurs de l’ICRA.

L’expérience canadienne de cartographie de l’hydrogène (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, CHIME) est un radiotélescope composé de réflecteurs en « demi-cylindre » couplés à un réseau de récepteurs radio le long du centre de chaque demi-cylindre. Contrairement à d’autres radiotélescopes, il n’a pas d’antenne parabolique ni de pièces mobiles. Chaque jour, CHIME sondera plus de la moitié du ciel au fil de la rotation de la Terre. CHIME capte des radiofréquences qui permettront aux scientifiques de cartographier l’hydrogène dans l’Univers et de créer une carte tridimensionnelle du plus grand volume d’espace jamais relevé. Nous pourrons ainsi mieux comprendre l’histoire de l’Univers et la nature des étoiles lointaines, et étudier avec une plus grande facilité les ondes gravitationnelles.

« Grâce au télescope CHIME, nous mesurerons l’expansion de l’Univers et nous prévoyons approfondir notre compréhension de la mystérieuse énergie sombre qui accélère sans cesse cette expansion. Il s’agit d’un domaine fondamental de la physique que nous ne comprenons pas, c’est un grand mystère. Nous souhaitons mieux comprendre la création et le destin de l’Univers », dit Mark Halpern, Boursier principal du programme Extrême univers et gravité et chercheur principal de l’expérience CHIME.

CHIME est une collaboration canadienne à laquelle participent un grand nombre de boursiers du programme Extrême univers et gravité de l’ICRA (anciennement le programme Cosmologie et gravité). CHIME réunit des scientifiques de l’Université de la Colombie-Britannique, de l’Université de Toronto, de l’Université McGill et de l’Observatoire fédéral d’astrophysique où le télescope a été construit. Des chercheurs affiliés à l’ICRA ont contribué au développement de CHIME depuis sa conception singulière jusqu’à la technique de cartographie de l’hydrogène sous-jacente. Parmi les membres clés de la collaboration scientifique, notons : Mark Halpern (Université de la Colombie-Britannique), l’ancien Chercheur mondial ICRA-Azrieli Keith Vanderlinde (Université de Toronto) et les Boursiers principaux J. Richard Bond (Université de Toronto), Matt Dobbs (Université McGill), Gary Hinshaw (Université de la Colombie-Britannique) et Ue-Li Pen (Université de Toronto).

En plus de cartographier l’Univers, CHIME capte une gamme de fréquences qui se révèle idéale pour l’étude des sursauts radio rapides et des pulsars radio. Victoria Kaspi (Université McGill), directrice du programme Extrême univers et gravité de l’ICRA et boursière de la Fondation R. Howard Webster, est chercheuse principale du volet CHIME dédié à l’étude de signaux radio transitoires avec les Boursiers principaux Ingrid Stairs (Université de la Colombie-Britannique) et Scott Ransom (National Radio Astronomy Observatory).

Lors du développement de CHIME, des chercheurs de l’ICRA se sont rendu compte qu’en apportant seulement une toute petite modification à l’électronique, le télescope pourrait simultanément mesurer les sursauts radio rapides.

« Grâce à la conception singulière de CHIME, nous pourrons nous attaquer à l’un des nouveaux domaines les plus énigmatiques de l’astrophysique – les sursauts radio rapides. L’origine de ces événements extragalactiques bizarres est un mystère. Depuis leur découverte, il y a dix ans, les chercheurs en ont seulement détecté deux douzaines. CHIME va probablement détecter un grand nombre de ces objets chaque jour et produire une mine de données qui positionneront le Canada à l’avant-garde de ces recherches », dit Kaspi.

Les sursauts radio rapides ne durent que quelques millisecondes, mais sont beaucoup plus brillants et puissants que tout autre éclair court connu, comme les impulsions des pulsars radio, une forme d’étoile à neutrons. En raison de leur nature brève et de contraintes technologiques, leur détection s’est révélée ardue.

La Fondation canadienne pour l’innovation et les gouvernements de la Colombie-Britannique, de l’Ontario et du Québec ont financé CHIME pour un total de 16 millions de dollars. Le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie et l’ICRA ont apporté un financement supplémentaire.

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