Le ciel radio II : la radioastronomie d'observation

La première partie du cours présente les différents types de télescopes disponibles pour les astronomes, en mettant l'accent sur les radiotélescopes monodisques et les interféromètres radio. Les télescopes optiques, UV, à rayons X, gamma, à neutrinos et à ondes gravitationnelles seront également brièvement abordés, ainsi qu'une incursion dans le domaine de la recherche d'intelligence extraterrestre.

Nous plongerons ensuite dans les principes de la radioastronomie observationnelle, en abordant les observables (flux, luminosité, température de brillance) et l'instrumentation (l'équation du radiomètre, les calculs de sensibilité). Ensuite, nous décrivons diverses technologies de radiotélescope, ainsi que la radioastronomie dans le domaine temporel (pulsars, transitoires, sursauts radio rapides). Enfin, nous examinons différents observatoires de radioastronomie dans le monde et comparons leurs capacités.

Le reste du cours est consacré à l'imagerie radio-interférométrique. Nous introduisons la transformée de Fourier et le théorème de van Cittert-Zernike, et discutons des principes de l'imagerie par synthèse d'ouverture (visibilités, échantillonnage, fonctions d'étalement de points, déconvolution). Nous approfondissons l'équation de mesure du radio-interféromètre (RIME) et l'utilisons pour dériver les principes de l'étalonnage interférométrique et de l'auto-étalonnage. Nous examinons également les techniques pratiques de réduction des données, couvrant l'inspection des données, le repérage, l'étalonnage de base et l'imagerie, ainsi que les détails pratiques de la rédaction des propositions d'observation.

Le cours comprend une discussion sur le futur radiotélescope Square Kilometre Array, ses défis et ses capacités scientifiques prévues.