Un nouveau repère pour arpenter l’espace avec une précision extrême

Presque 40 ans de données collectées par un ensemble de 167 radiotélescopes distribués sur les cinq continents* ont été utilisées pour produire un repère de référence céleste ultra-précis. Les directions dans le ciel des quelques 4500 sources extragalactiques constituant le repère (quasars) ont été mesurées à près de 0,01 millionième de degré grâce à la technique de radio-interférométrie à très longue base (VLBI). Cette technique combine les signaux des différents radiotélescopes pour former un interféromètre géant de la taille de la Terre, d’où des images d’une finesse inégalée et une précision extrême sur la position des sources.

De par leur distance, les quasars n’ont pas de mouvements transverses et matérialisent des directions stables dans le ciel. Pris globalement, ceux-ci constituent une grille de points de référence quasi-parfaite, sur laquelle on peut ancrer la position de tout objet sur la sphère céleste. Un tel repère est essentiel à la navigation des sondes interplanétaires, mais aussi au suivi des infimes variations de l’orientation de la Terre et de sa vitesse de rotation, des données cruciales au positionnement par GPS ou Galileo. Il permet aussi de consolider le référentiel terrestre défini par les positions géodésiques des radiotélescopes, contribuant par là-même à l’étude des mouvements de la croûte terrestre et au suivi du niveau des mers. Les positions des quasars mesurées, confrontées avec leurs homologues dans le domaine optique tirés de la mission spatiale Gaia, vont aussi permettre de localiser relativement les émissions radio et optique dans ces objets et de mieux appréhender les processus physiques en jeu.

Ce nouveau repère a été adopté par l’Union Astronomique Internationale et l’Association Internationale de Géodésie sous l’appellation ICRF3 et constitue le nouveau standard en vigueur aujourd’hui en matière de repère d’espace pour l’astronomie et les géosciences. Il a été réalisé par une équipe internationale incluant des membres de l’Observatoire Aquitain des Sciences de l’Univers (LAB) et de l’Observatoire de Paris (SYRTE).

(*) Ces données, dans leur très grande part, ont été acquises par l’IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry), le VLBA (Very Long Baseline Array) et le DSN (Deep Space Network), incluant également l’antenne de l’ESA située à Malargüe (Argentine).