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Des progrès vers l’observation de l’Aube Cosmique avec le radiotéléscope NenuFAR

20 décembre 2023

Le projet NenuFAR Cosmic Dawn a franchi un pas important dans l’exploration de l’Aube Cosmique, cette période clé de notre Univers marquée par la création des premières étoiles. Une limite supérieure sur l’amplitude les fluctuations du signal de l’hydrogène neutre à 21 cm de cette époque lointaine a été établie grâce au radiotélescope NenuFAR. Cette avancée constitue une étape cruciale dans nos efforts pour percer les mystères de la formation des premières étoiles.

Le projet NenuFAR Cosmic Dawn a récemment réalisé des progrès dans l’exploration de l’Aube Cosmique utilisant la ligne de transition à 21 cm de l’hydrogène neutre. Une récente étude [1], analysant une nuit d’observation du champ profond du Pôle Nord Céleste avec le radiotéléscope NenuFAR, a permis d’établir de nouvelles limites sur les fluctuations de la ligne de transition à 21 cm de l’hydrogène neutre. Ces observations nous permettrons d’étudier les conditions de formations des premières étoiles, environ 180 millions d’années après le Big Bang, un moment clé dans l’évolution de l’univers.

NenuFAR, un interféromètre radio basse fréquence situé à l’Observatoire de Radioastronomie de Nançay en France, se distingue par sa grande surface collectrice, le rendant exceptionnellement sensible pour observer le signal à 21 cm de l’Aube Cosmique. L’observation de ce signal est complexe en raison des interférences causées par la lumière de notre galaxie et d’autres sources célestes, qui éclipsent le signal faible de l’Aube Cosmique. L’équipe a mis en œuvre des techniques avancées pour tenter d’isoler ce signal.
Ces avancées marquent un progrès significatif vers la compréhension de l’Aube Cosmique. Cependant, il s’agit seulement d’un premier pas et de nombreux défis demeurent pour observer directement ce signal. L’équipe continue d’améliorer ses méthodes d’analyse et d’observation, avec l’objectif ultime d’observer directement l’Aube Cosmique.

A gauche, le radiotélescope NenuFAR, qui sera composé de 1938 antennes à son achèvement. A droite, une visualisation d’une simulation du signal à 21 cm de l’époque de la Reionization, produite par le logiciel LICORICE. Le projet NenuFAR Cosmic Dawn vise à détecter et à étudier ce signal pour mieux comprendre les débuts de l’univers.
Référence :

[1] First upper limits on the 21-cm signal power spectrum from the Cosmic Dawn from one night of observations with NenuFAR. Munshi, S., Mertens, F., Koopmans, L.V.E. et al. 2023. A&A