À première vue, l’image semble irréelle : une sorte d’explosion orangée que l’on croirait sortie de l’hallucination d’une IA générative ou de l’imagination d’un artiste excentrique. Et pourtant, malgré ces couleurs inhabituelles, la forme que l’on a sous les yeux nous rappelle bien quelque chose : la Voie lactée.

Ce résultat spectaculaire est donc bien le fruit d’observations astronomiques, mais qui ont cette fois été réalisées avec un radiotélescope, ce qui change tout ! Une étude, publiée le 28 octobre dans la revue Publications of the Astronomical Society of Australia, révèle une toute nouvelle carte de notre Voie lactée obtenue avec le Murchison Widefield Array (MWA).

Une mosaïque du ciel

Ce radiotélescope est composé de plus de 4 000 antennes réparties sur plusieurs kilomètres carrés dans le désert de l’ouest de l’Australie, près de la ville de Meekatharra. Grâce à sa multitude d’antennes, l’ensemble a pu observer de larges parts du ciel vu de l’hémisphère Sud, et il lui a fallu seulement deux ans, entre 2013 et 2015, pour obtenir une carte « radio » de l’ensemble du ciel. Un suivi qui fut nommé Gleam pour Galactic and Extragalactic All-Sky MWA.

Illustration du plus grand radiotélescope jamais construit. © SKA telescope

Ensuite, à partir de 2018, suite à une amélioration, le MWA a pu faire le même suivi, mais avec une résolution supérieure, ce fut le Gleam-X. Cette nouvelle étape n’était pas une carte complète, mais plutôt un zoom sur certaines parties bien spécifiques déjà scannées avec Gleam.

Mais dans cette nouvelle étude, les auteurs issus de l’Université Curtin, à Bentley en Australie, ont rassemblé ces deux opérations distinctes. Il s’agissait alors de recréer une mosaïque à partir des données récoltées à la fois par Gleam et par Gleam-X, jusqu’à avoir une carte à la fois complète et détaillée de la Voie lactée.

Ils se sont ensuite servis d’un algorithme afin de gommer les quelques imperfections puisqu’il y a eu du mouvement entre les deux prises de données, ce qui a mobilisé un superordinateur pour traiter toutes ces observations.

Un intérêt esthétique et scientifique

Au final, la mosaïque une fois reconstituée représente environ 95 % de la Voie lactée vue depuis l’hémisphère Sud, le tout dans des fréquences radio entre 72 et 231 MHz. Mais au-delà de la prouesse technique et de l’intérêt purement esthétique, ces observations radio sont extrêmement utiles pour la recherche scientifique.

Sur l’image finale, chaque couleur représente une certaine fréquence, et donc différents types de sources. Ainsi, les explosions d’étoiles mourantes sont représentées en orange, tandis que les régions où de nouveaux astres apparaissent s’affichent en bleu. Lorsque la fréquence est plus basse, l’image devient aussi plus brillante, ce qui met en lumière des contrastes importants au sein de la galaxie.

Combinaison d’une image du télescope spatial Hubble de SN 1987A et de celle du télescope James-Webb montrant une source d’argon compacte bleu pâle au centre, détectée avec l’instrument JWST/NIRSpec. © Télescope spatial Hubble WFPC-3, télescope spatial James-Webb NIRSpec, J. Larsson

Tout cela peut être utilisé par d’autres équipes de chercheurs à la recherche d’événements parfois peu visibles, qu’il s’agisse de rayons cosmiques ou d’explosions anciennes devenues difficiles à décerner.

Mieux, les images futures devraient être encore plus précises et riches en informations, puisque le MWA n’est qu’une partie d’un ensemble bien plus grand, le Square Kilometre Array (SKA), un immense radiotélescope qui met en commun les antennes d’Australie et d’Afrique du Sud. De quoi fournir des images plusieurs milliers de fois plus précises que ce que le MWA a réussi à produire seul.