Voici 10 des réalisations les plus impressionnantes d'Arecibo.
Le soleil s'est couché sur le célèbre télescope d'Arecibo.
Depuis 1963, ce gigantesque radiotélescope situé à Porto Rico a observé tout, des astéroïdes frôlant la Terre aux mystérieuses explosions d'ondes radio provenant de galaxies lointaines. Mais le 1er décembre, la plateforme de 900 tonnes d'instruments scientifiques située au-dessus du réflecteur s'est écroulée, détruisant le télescope et marquant la fin des jours d'observation d'Arecibo.
Arecibo a réalisé trop de découvertes pour les inclure toutes dans un top 10, donc certaines de ses plus grandes réussites n'ont pas été retenues - comme une étrange classe d'étoiles qui semblent s'allumer et s'éteindre, et des ingrédients pour la vie dans une galaxie lointaine. Mais en l'honneur des 57 années d'Arecibo en tant qu'un des premiers observatoires du monde, voici 10 des réalisations les plus cool du télescope, présentées dans un ordre approximatif de coolitude inverse.
À l'origine, les astronomes pensaient que les étoiles apparemment clignotantes appelées pulsars, découvertes en 1967, pouvaient être des étoiles naines blanches pulsantes. Mais en 1968, Arecibo a observé le pulsar au centre de la nébuleuse du Crabe clignoter toutes les 33 millisecondes, plus rapidement que ce que les naines blanches peuvent pulsater. Cette découverte a renforcé l'idée que les pulsars sont en réalité des étoiles à neutrons en rotation rapide, des cadavres stellaires qui balayent des faisceaux d'ondes radio dans l'espace comme des phares célestes.
En 1982, Arecibo a enregistré un pulsar nommé PSR 1937+21 clignotant toutes les 1,6 millisecondes, détrônant l'étoile à neutrons de la nébuleuse du Crabe en tant que pulsar le plus rapide connu. Cette découverte a été déconcertante au début car PSR 1937+21 est plus ancien que le pulsar de la nébuleuse du Crabe, et on pensait que les pulsars tournaient plus lentement avec l'âge.
Ensuite, les astronomes ont réalisé que les anciens pulsars peuvent "accélérer" en siphonnant de la masse d'une étoile compagne, et clignoter toutes les une à dix millisecondes. Le projet NANOGrav utilise maintenant ces balises radio à tir rapide comme des horloges cosmiques extrêmement précises pour rechercher les ondulations de l'espace-temps connues sous le nom d'ondes gravitationnelles.
Il semble peu probable que Mercure abrite de la glace d'eau car la planète est si proche du soleil. Mais les observations d'Arecibo au début des années 1990 ont laissé entendre que de la glace se cachait dans les cratères en permanence dans l'ombre aux pôles de Mercure. La sonde spatiale MESSENGER de la NASA a ensuite confirmé ces observations. Trouver de la glace sur Mercure a soulevé la question de savoir si de la glace pourrait exister dans des cratères ombragés sur la lune également - et les observations récentes des sondes spatiales indiquent que c'est le cas.
Vénus est enveloppée d'une épaisse couche de nuages, mais les faisceaux radar d'Arecibo peuvent percer cette brume et rebondir sur la surface de la planète rocheuse, permettant aux chercheurs de cartographier le terrain. Dans les années 1970, la vision radar d'Arecibo a permis les premières vues à grande échelle de la surface de Vénus. Ses images radar ont révélé des preuves d'une activité tectonique et volcanique passée sur la planète, telles que des crêtes et des vallées et d'anciennes coulées de lave.
En 1965, les mesures radar d'Arecibo ont révélé que Mercure tourne sur son axe tous les 59 jours, au lieu de tous les 88 jours. Cette observation a dissipé un mystère qui durait depuis longtemps sur la température de la planète. Si Mercure tournait sur son axe tous les 88 jours, comme on le pensait auparavant, le même côté de la planète serait toujours tourné vers le soleil. C'est parce qu'il faut également 88 jours à la planète pour effectuer une orbite complète autour du soleil.
En conséquence, ce côté serait beaucoup plus chaud que le côté sombre de la planète. La rotation de 59 jours correspondait mieux à l'observation selon laquelle la température de Mercure est assez uniforme sur sa surface.
Arecibo a répertorié les caractéristiques de nombreux astéroïdes proches de la Terre. En 1989, l'observatoire a créé une image radar de l'astéroïde 4769 Castalia, révélant le premier rocher à deux lobes connu dans le système solaire. Depuis, Arecibo a découvert des rochers spatiaux qui orbitent les uns autour des autres par paires et par trios.
D'autres découvertes étranges ont inclus un rocher spatial dont les ombres donnaient à Arecibo l'apparence d'un crâne, et un astéroïde ayant une improbable forme d'os de chien. Comprendre les caractéristiques et le mouvement des astéroïdes proches de la Terre aide à déterminer ceux qui pourraient constituer un danger pour la Terre - et comment les dévier en toute sécurité.
L'observatoire d'Arecibo a diffusé le premier message radio destiné à une audience extraterrestre en novembre 1974. Ce fameux message était le signal le plus puissant jamais envoyé de la Terre, destiné en partie à démontrer les capacités du nouvel émetteur radio haute puissance de l'observatoire.
Le message, dirigé vers un amas d'environ 300 000 étoiles situé à environ 25 000 années-lumière de distance, était composé de 1 679 bits d'informations. Cette suite de code binaire détaillait les formules chimiques des composants de l'ADN, un dessin de bonhomme, un schéma du système solaire et d'autres données scientifiques.
The first radio message meant for an alien audience (illustrated at left) was beamed into space in binary code by Arecibo in 1974. The message encoded information about DNA’s ingredients (green) and its double-helix shape (blue), a schematic of the solar system (yellow) and other data about life on Earth.
Fast radio bursts, or FRBs, are brief, brilliant blasts of radio waves with unknown origins. The first FRB known to give off multiple bursts was FRB 121102, which Arecibo first spotted in 2012 and again in 2015 (SN: 3/2/16). Finding a repeating FRB ruled out the possibility that these bursts were generated by one-off cataclysmic events, such as stellar collisions. And because FRB 121102 kept recurring, astronomers were able to trace it back to its home: a dwarf galaxy about 2.5 billion light-years away (SN: 1/4/17). This confirmed the decade-long suspicion that FRBs come from beyond the Milky Way.
Gravitational waves were first directly detected in 2015 (SN: 2/11/16), but astronomers saw the first indirect evidence of ripples in spacetime decades ago. That evidence came from the first pulsar found orbiting another star, PSR 1913+16, first sighted by Arecibo in 1974 (SN: 10/19/74).
By tracking the arrival time of radio bursts from that pulsar over several years, astronomers were able to map its orbit, and found that PSR 1913+16 was spiraling toward its companion. As the orbits of the two stars contract, the binary system loses energy at the rate that would be expected if they were whipping up gravitational waves (SN: 2/24/79). This indirect observation of gravitational waves won the 1993 Nobel Prize in physics (SN: 10/23/93).
The first planets discovered around another star were three small, rocky worlds orbiting the pulsar PSR B1257+12 (SN: 1/11/92). The find was somewhat serendipitous. In 1990, Arecibo was being repaired, and so it was stuck staring at one spot on the sky. During its observations, Earth’s rotation swept PSR B1257+12 across the telescope’s field of view. Small fluctuations in the arrival time of radio bursts from the pulsar indicated that the star was wobbling as a result of the gravitational tug of unseen planets (SN: 3/5/94).
Thousands of exoplanets have since been discovered orbiting other stars, including sunlike stars (SN: 10/8/19). Recent exoplanet surveys, however, suggest that pulsar-orbiting planets are rare (SN: 9/3/15).