L'Institut d'Astrophysique de l'Université de Liège organise cette année son 29ème Colloque International d'Astrophysique. Ce colloque, co-parrainé par l'Agence Spatiale Européenne (ESA), se tient jusqu'au 5 juillet à l'Observatoire de Cointe. Le Comité organisateur comprend Jean-Pierre Swings, Rodolphe Zander, Denise Fraipont (Institut d'Astrophysique de Liège) et Serge Volonté de l'ESA. Dans nos éditions de ce mardi 3 juillet, sous le titre "Embryologie stellaire", nous avons tenté d'expliquer quelque peu l'importance du thème traité, dans son approche et dans ses perspectives.
Rappelons qu'il aborde l'astronomie dite "sub-millimétrique". Le domaine couvrant l'infrarouge lointain et la région sub-millimétrique constitue, en effet, la dernière fenêtre encore non explorée du spectre électromagnétique. En effet, l'absorption par l'atmosphère terrestre, la difficulté de produire des détecteurs sensibles, et l'émission thermique importante des récepteurs sensibles, et l'émission thermique importante des récepteurs et des éléments optiques ont, jusqu'à présent, maintenu cette fenêtre quasi opaque.
Il est facile de se rendre compte de l'importance de cette recherche, quand on sait déjà que notre connaissance de l'Univers vient presque exclusivement de l'étude du rayonnement électromagnétique émis aussi bien par la matière condensée (étoiles) que par la manière diffuse des espaces interstellaires.
De plus, le domaine spectral de l'infrarouge lointain et sub-millimétrique englobe de nombreux phénomène physiques et chimiques qui permettent d'explorer l'Univers à basse température. Il est donc particulièrement riche.
Enfin, et ce n'est pas la moindre des raison, il devrait permettre aux astrophysiciens de "regarder" et de comprendre l'évolution embryologique des étoiles et donc de mieux comprendre aussi la genèse de notre Système solaire.
Ce 29ème Colloque international liégeois réunit une centaine d'experts internationaux et des représentants des grandes agences spatiales. Parmi eux, fait unique dans les annales liégeoises, on trouve deux prix Nobel de physique: le Professeur Charles Townes et le Docteur Robert Wilson. La séance d'ouverture du colloque s'est tenue mardi matin en présence du Vice-Recteur Willy Legros, et du Professeur Jacques Collin, Doyen de la Faculté des Sciences.
Nous soulignerons également la présence du Professeur Roger Bonnet, Directeur du Programme scientifique de l'Agence Spatiale Européenne. Le Professeur Bonnet est également associé au programme à long terme "Space Science: Horizon 2.000" qui définit les grandes orientations du programme scientifique de l'ESA jusqu'au tournant du XXIème siècle.
Le Professeur Bonnet est venu donner une conférence sur ce sujet, il y a tout juste un an, invité par le Centre Spatial de Liège (ex IAL SPACE) de notre Alma Mater, à l'occasion des trente ans de recherches spatiales à Liège. ("La Wallonie" du lundi 3 juillet 1989).
Le monde doit au Professeur Charles Townes (Département of Physics, University of California, Berkeley, USA) la découverte, de l'effet maser pour laquelle il a obtenu le prix Nobel de Physique en 1964.
"MASER" est l'abréviation de la définition anglaise: Microware Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplification de micro-ondes par émission de rayonnement stimulé). Le Maser est l'analogue du Laser (amplification de lumière) pour les ondes radios. Le premier fut réalisé par Charles Hard Townes dès 1954, soit 6 ans avant le Laser.
Placé dans une cavité électromagnétique, le Maser entretient l'auto-oscillation d'une fréquence propre de la cavité. On les utilise, par exemple, comme oscillateurs électroniques de très grande stabilité fréquentielle pour servir de référence dans les horloges atomiques. Les erreurs sont de l'ordre de 10-³ (0,001) seconde en 30 ans. Une autre application des Maser est la réalisation d'amplificateurs à très faible bruit fonctionnant à la température de l'hélium liquide, d'où leur intérêt dans l'exploration de l'infrarouge lointain. Charles Townes préside le présent colloque liégeois.
La théorie de l'expansion de l'Univers a, peut-on dire en restant dans les généralités, trois pierres angulaires. La première est théorique. Unissant l'espace avec le temps, Albert Einstein l'a proposée dès 1915 avec sa théorie sur la relativité générale.
les deux autres sont d'ordre observationnel. L'astronome américain Edwin Hubble découvrit, en 1929, que la vitesse de recession des galaxies (éloignement mutuel) était d'autant plus grande que les galaxies étaient éloignées. Ainsi, selon la loi qui, depuis, porte son nom, la vitesse de fuite des galaxies est proportionnelle à leur distance. Cette loi est considérée comme la preuve la plus convaincante de l'expansion de l'Univers.
La seconde observation est celle qui a conduit à la découverte de l'existence, jusqu'alors supposée, du rayonnement fossile isotrope qui baigne l'Univers. Ce rayonnement micro-onde fut capté aux longueurs d'onde d'environ 1 mm et identifié pour la première fois, en 1964, par deux jeunes radioastronomes américains Arno Penzias et Robert Wilson.
Tous deux travaillaient dans les laboratoires de la Bell Telephone à Holmdel (New Jersey, USA) au développement d'un détecteur d'une très grande sensibilité pour capter les signaux de Telstar, le premier satellite de communication.
Appelé aussi "bruit du fond du ciel", ce rayonnement thermique diffus du fond du ciel à 2,72° Kelvin (-270° C) conforte la théorie de l'expansion primordiale du "Big bang" dont il est le rayonnement fossile. Il est aussi compatible avec les modèles mathématiques qui situent l'âge de l'Univers entre 10 et 20 milliards d'années.
Ce rayonnement fossile permet de "remonter" le temps pour étudier et tenter de mieux connaître le rapport matière-rayonnement qui joua un rôle déterminant dans les premières minutes de l'histoire de l'Univers que nous connaissons. Pour cette découverte, A. Penzias et R. Wilson reçurent le prix Nobel de Physique en 1978. R. Wilson est le second récipiendaire du Nobel, grâce à l'Institut d'Astrophysique, à nous faire l'honneur de sa présence.
Pierre Bastin
(Cet article a été publié dans le quotidien liégeois
"La Wallonie" du mercredi 4 juillet 1990.)