Progrès de l'observation de l'aube cosmique avec NenuFAR

Un article de l'Observatoire de Paris

Représentation schématique de la configuration du réseau NenuFAR utilisée dans l'observation.
Crédit : Astronomie & Astrophysique (2023). DOI : 10.1051/0004-6361/202348329

Le projet NenuFAR Cosmic Dawn a franchi une étape importante dans l'exploration de la Cosmic Dawn, cette période clé de notre univers marquée par la formation des premières étoiles. Une limite supérieure de l'amplitude des fluctuations de l'hydrogène neutre à 21 cm de cette époque lointaine a été établie à l'aide du radiotélescope NenuFAR. Cette avancée représente une étape cruciale dans nos efforts visant à percer les mystères de la formation des premières étoiles.

L'étude récente, publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics, analyse une nuit d'observation du champ profond du pôle nord céleste avec le radiotélescope NenuFAR, fournissant de nouvelles limites sur les fluctuations de la ligne de transition à 21 cm de l'hydrogène neutre . Ces observations permettront d'étudier les conditions de formation des premières étoiles, environ 180 millions d'années après le Big Bang, époque 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 de collecte, le rendant exceptionnellement sensible pour l'observation du signal de 21 cm de l'Aube Cosmique. L'observation de ce signal est complexe en raison des interférences des signaux provenant de notre galaxie et d'autres sources célestes, qui éclipsent le faible signal de l'Aube Cosmique. L’équipe a mis en œuvre des techniques avancées pour tenter d’isoler ce signal.

À gauche, le radiotélescope NenuFAR, qui sera composé de 1938 antennes à terme. A droite, une simulation du signal de 21 cm de l'Epoque de Réionisation, réalisée par le logiciel LICORICE.
Le projet NenuFAR Cosmic Dawn vise à détecter et étudier ce signal pour une meilleure compréhension de l'univers primitif.
Crédit : Observatoire de Paris

Ces avancées marquent des progrès significatifs dans la compréhension de l’Aube Cosmique. Cependant, ce n’est qu’une première étape et de nombreux défis restent à relever pour observer directement ce signal. L’équipe continue d’améliorer ses méthodes d’analyse et d’observation, dans le but ultime d’observer directement l’Aube Cosmique.