La radioastronomie entre en jeu
Jusqu’aux années 1970, tout ce que l’on connaît des comètes provient de l’imagerie et de la spectroscopie. Une nouvelle sous-discipline de l’astronomie va apporter sa contribution : la radioastronomie.
Depuis 1933, on sait que le ciel nous envoie des ondes radio, mais ce n’est qu’après la Deuxième Guerre mondiale que les progrès de l’électronique et des antennes réceptrices ouvrent enfin la voie à leur étude. Un peu partout, on construit de grandes antennes réceptrices – les radiotélescopes. L’une de ces antennes est le grand radiotélescope de Nançay, qui dépend de l’Observatoire de Paris.
C’est avec cet instrument que l’on a observé pour la première fois en 1973 l’émission radio de la molécule OH de la comète C/1973 E1 Kohoutek, à 18 cm de longueur d’onde. Depuis, ce programme s’est étendu à une soixantaine de comètes. Les observations radio de OH sont beaucoup plus aisées que celles de l’émission de cette même molécule dans l’ultraviolet depuis le sol ou même à partir de véhicules spatiaux. OH est un produit de la décomposition par le rayonnement ultraviolet solaire de la vapeur d’eau H2O émise par la comète, dont l’observation directe a été impossible jusqu’à une époque récente. L’observation de OH fournit une mesure indirecte de la quantité de vapeur d’eau dégazée par les comètes en fonction de leur distance au Soleil. Comme l’eau (glacée) est le principal constituant des noyaux cométaires, cette mesure est particulièrement intéressante.
Par la suite, de nombreuses autres molécules ont été découvertes par les radioastronomes dans la tête et la queue des comètes : d’abord l’acide cyanhydrique HCN en 1985 avec l’antenne de 30 mètres de l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), juste installée en Espagne près de Grenade, puis de nombreuses autres molécules, et en particulier d’autres molécules-mères qui ne sont pas observables avec les télescopes en lumière visible. Ces molécules, dont H2O est la plus abondante, sont celles qui sont directement dégazées par le noyau cométaire, puis qui sont cassées ou ionisées par le rayonnement ultraviolet du Soleil en donnant les molécules-filles comme OH. Le tableau des molécules mères d’après J.Crovisier donne la liste des molécules mères observées en 2014 dans les comètes, principalement dans la comète C/1995 O1 Hale-Bopp. D’autres ont été depuis observées par la sonde Rosetta dans la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (familièrement Chury).
Le radiotélescope millimétrique de 30 m de diamètre de l’Institut de Radioastronomie Millimétrique, dans la Sierra Nevada en Espagne. Beaucoup de molécules présentes dans les comètes ont été découvertes grâce à cet instrument.
Crédit : IRAM