L’installation de douze nouvelles antennes inaugurées le 30 septembre, permet au radiotélescope Noema Installé sur le plateau de Bure, dans les Hautes Alpes, permet à l’équipement de devenir le  plus puissant radiotélescope millimétrique dans l’hémisphère Nord. Fruit d’une collaboration entre le CNRS, la Max-Planck-Gesellschaft, et l’Instituto Geográfico Nacional ( Espagne).  le radiotéléscope construit et géré par l’Institut de radioastronomie millimétrique (Iram) est prêt à réaliser des observations sans précédent.

L’observatoire Noema a été inauguré le 30 septembre en présence d’Antoine Petit, président-directeur général du CNRS, Martin Stratmann, président de la MPG, Rafael Bachiller, directeur de l’Observatorio Astronómico Nacional de l’IGN, Karl Schuster, directeur de l’Iram, Stéphane Guilloteau, président du Comité de pilotage de l’Iram, et de Reinhard Genzel, prix Nobel de Physique 2020 et membre du comité de pilotage de l’Iram.

Après l’inauguration de sa première antenne en 2014, le radio-téléscope  équipé de douze antennes de 15 mètres pouvant être déplacées sur des voies allant jusqu’à 1,7 kilomètres est un outil unique pour la recherche en astronomie. Son pouvoir de résolution et la sensibilité du réseau permettent de collecter de la lumière qui a voyagé jusqu’à 13 milliards d’années pour atteindre la Terre.

Cette mise en service couronne de plus de 40 ans de collaboration scientifique européenne. Fondé en 1979 par le CNRS français et la MPG allemande, rejoints en 1990 par l’IGN espagnole, l’Iram   ( siège est à Grenoble) , est un chef de file mondial dans le domaine de la radioastronomie millimétrique . Il est maintenant le plus puissant radiotélescope millimétrique dans l’hémisphère Nord. La radioastronomie millimétrique étudie les lumières dont la longueur d’onde est de l’ordre de grandeur du millimètre. Chaque objet cosmique émet différentes catégories de lumière en fonction de son âge, de sa composition et de sa température : afin d’obtenir une image complète d’un objet, l’astronomie moderne combine des observations de différentes longueurs d’onde, toutes complémentaires les unes des autres

Les antennes de Noema sont équipées de récepteurs de très haute sensibilité, proche des limites quantiques. Elles opèrent en réseau par interférométrie :  les signaux reçus par toutes les antennes orientées vers une même région de l’espace,  sont combinés et leur pouvoir de résolution est alors celui d’un immense télescope qui aurait le même diamètre que s’il les englobait toutes.

En modifiant la configuration des antennes, les astronomes peuvent « zoomer » sur un objet céleste. Les configurations peuvent s’étendre sur des distances de quelques centaines de mètres à désormais 1,7 km. Le réseau fonctionne comme une caméra à objectif variable. Plus la configuration est étendue, plus le zoom est puissant : la résolution spatiale maximale de Noema est si élevée qu’il serait capable de distinguer un téléphone portable à une distance de plus de 500 kilomètres.

Noema est l’un des rares observatoires radio au monde à pouvoir mesurer simultanément un grand nombre de signatures de molécules et d’atomes . Ces nouvelles possibilités d’observation, combinées avec à sa haute sensibilité et à sa très haute résolution spectrale et spatiale font de Noema un instrument unique pour appréhender la complexité de la matière interstellaire et des éléments constitutifs du cosmos.

Au-delà des scientifiques français, allemands et espagnols l’Iram appuie plus de 5000 chercheurs et chercheuses venant du monde entier.

Il peuvent ainsi étudier la matière froide du cosmos, à quelques degrés seulement au-dessus du zéro absolu. Ils peuvent étudier la formation, la composition et la dynamique de galaxies entières, d’étoiles en formation et en fin de vie, de comètes ou de l’environnement des trous noirs. Noema est à l’origine de découvertes majeures. Le radiotélescope a observé la galaxie la plus lointaine connue à ce jour, formée peu de temps après le Big Bang ( plus de 13 milliards d’années) . Il  a mesuré récemment la température du rayonnement du fond diffus cosmologique à une époque très précoce de l’Univers, une première qui permettra de tracer et de mieux contraindre les effets de l’énergie sombre. En 2022 Noema a découvert le premier exemple d’un trou noir à croissance rapide dans le noyau poussiéreux d’une galaxie à flambée d’étoiles, à une époque proche du plus ancien trou noir super-massif connu dans l’Univers. L’observatoire est à l’origine des dernières découvertes de molécules dans des disques autour de jeunes étoiles, véritables berceaux de formation planétaire.

Noema fait aussi partie du consortium Event Horizon Telescope (EHT) qui a publié en 2019 la première image d’un trou noir ainsi qu’en début 2022 celle du trou noir au centre de notre galaxie. Il a effectué ses premières observations pour la collaboration en 2021 puis 2022. Avec ses douze antennes extrêmement sensibles, il offre au réseau mondial EHT une résolution spatiale et une sensibilité sans précédent. Aux côtés du deuxième radiotélescope de l’Iram, celui de 30 mètres installé en Espagne, Noema permettra à l’EHT de faire des animations avec des détails encore plus précis. Les deux installations sont déterminantes pour la collaboration EHT, pour l’étude et pour la compréhension de la physique des trous noirs. 2-