PILOT
L’expérience PILOT est conçue pour observer dans l’infrarouge lointain à 240 microns, un domaine spectral dans lequel l’émission du ciel est totalement absorbée par l’atmosphère terrestre. Pour atteindre cet objectif, la nacelle d’une tonne qui accueille l’instrument est emportée dans la stratosphère, à 40 km d’altitude, par les plus gros ballons stratosphériques gonflés à l’hélium opérés par le CNES. Dans le domaine spectral de l’infrarouge lointain, le rayonnement du ciel est dominé par l’émission thermique de minuscules particules de poussières, qui sont intimement mélangées au gaz interstellaire. L’expérience PILOT est spécifiquement conçue pour mesurer la polarisation de ce rayonnement. Cette polarisation est fmet aux scientifiques de contraindre la géométrie du champ magnétique qui sculpte la structure filamentaire du milieu et dont on pense qu’il joue un rôle fondamental dans la formation des étoiles. Elles donnent également un angle d’attaque original pour mieux comprendre la composition et la distribution de taille des poussières, ainsi que les processus physiques responsables de l’alignement des grains sur de grands volumes de l’espace interstellaire.
Observations faites lors du second vol PILOT
Le second vol de l’instrument PILOT qui a eu lieu depuis Alice Springs en Australie, a duré 33 heures et a permis de faire un peu plus de 100 scenes d’observations de différentes zones du ciel. Ces observations se sont concentrées essentiellement sur les régions seulement visibles depuis l’hémisphère sud, seule la nébuleuse d'Orion a été observée durant les deux campagnes de vol.
Figures ci-dessus: Les images montrent des cartes préliminaires de l’émission à 240 microns en direction de deux zones moléculaires cituées dans le plan de notre galaxie, telle qu’observées par l’expérience sous ballon stratosphérique PILOT. A gauche, la région centrale (L0). A droite, le plan galactique à 30° de latitude (L30).
Figures ci-dessus: Les images montrent des cartes préliminaires de l’émission à 240 microns en direction de deux régions de formations d’étoiles, telle qu’observées par l’expérience sous ballon stratosphérique PILOT. A gauche, la nébuleuse d'Orion. A droite, Rho-Ophiuchi dans la constellation d'Ophiuchus.
PILOT cartographie le champ magnétique au coeur de la voie lactée
Parmi les observations du deuxieme vol, le centre galactique est une cible de choix. La zone centrale moléculaire qui entoure le centre de notre galaxie est la région la plus dense et la plus brillante du milieu interstellaire galactique. Cette région abrite un tore vrillé de gaz et de poussière qui, vu depuis la terre, ressemble au symbole infini. Cette région est très brillante dans l’infrarouge, du fait de l’accumulation de matière le long de la ligne de visée, ce qui est favorable pour les observations astrophysiques. La direction de polarisation observée par PILOT dans cette région est consistante avec celle observée par le satellite Planck à des fréquences différentes, et avec un champ magnétique globalement aligné avec le plan de notre galaxie. Les mesures confirment également que la polarisation de la lumière émise par cette région est très faible, probablement parce que le champ magnétique est extrêmement enchevêtré le long de la ligne de visée ce qui contribue a diminuer la polarisation du rayonnement émergeant. Le fait que nous soyons capables de mesurer la polarisation dans de telles régions indique que l’instrument fonctionne correctement. En particulier, ceci montre que la stratégie d’étalonnage en vol utilisée permet de contrôler la réponse relative des détecteurs avec une grande précision. Cette observation a duré 30 minutes d’un vol d’une durée totale de 33 heures.
Figure ci-dessus: L’image en couleur montre une carte préliminaire de l’émission a 240 microns en direction de la zone moléculaire centrale de notre Galaxie, telle qu’observée par l’expérience sous ballon stratosphérique PILOT. Les striations superposées à l’image en intensité montrent l’orientation du champ magnétique tel que mesuré à l’aide de la polarisation de l’émission des poussières mesurée par PILOT.
C’est la première fois que cette région du ciel est observée en polarisation près du pic d’émission des grains et avec une aussi bonne résolution angulaire (2 minutes d’arc). Ces mesures, après analyse détaillée, fourniront la meilleure vue du champ magnétique dans la zone moléculaire centrale. Ceci permettra peut être d’expliquer le taux de formation d’étoiles extrêmement élevé de cette région. Ces mesures seront également importantes pour contraindre le spectre de l’émission polarisée jusque dans l’infra-rouge lointain.