Montage des principaux thèmes de recherche que le SKA révolutionnera. Dans le sens des aiguilles d’une montre à partir du coin supérieur gauche: les premiers astres et trous noirs, l’évolution des galaxies, la nature de la gravitation, le magnétisme cosmique, le berceau de la vie. Les scientifiques canadiens joueront un rôle primordial dans tous ces domaines et plus.
 
Crédit: Organisation du SKA; Djorgovski et al.: C. Reed; NASA/JPL-Caltech/SSC; NASA/Stanford-Lockheed Martin Institute for Space Research’s TRACE team

La science du SKA

Les observations faites avec le SKA répondront à certaines des questions les plus importantes toujours en suspens aujourd’hui telles que :

La théorie de gravité d’Einstein est-elle correcte?

  • Quelle est l’origine des champs magnétiques cosmiques?
  • Comment est-ce que les premières étoiles et trous noirs se sont-ils formés?
  • Comment est-ce que les galaxies évoluent ?
  • Qu’est l’énergie noire?
  • Sommes-nous seuls dans l’Univers?

Les chercheurs canadiens sont des chefs de file mondiaux dans plusieurs des domaines scientifiques que le SKA révolutionnera.

Les tests de la gravité les plus rigoureux viendront de l’enregistrement de l’émission radio pulsé d’étoiles à neutrons à rotation appelées des « pulsars », qui agissent comme des horloges très précises distribuées à travers le ciel. Deux des groupes de renommée mondiale dans la recherche des pulsars sont au Canada, à l’Université McGill et l’autre à l’Université de Colombie-Britannique. Les deux sont fortement impliqués dans le planning de sondages pour détecter et chronométrer des pulsars avec le SKA, où les nouvelles technologies contribueront à révolutionner l’étude des pulsars.

La façon dont se comporte  la matière à proximité de sources de forte  gravitation  joue un rôle crucial  dans la formation de certains phénomènes transitoires les plus explosifs de l’univers. Des astronomes canadiens à l’Université McGill, au Conseil de recherche national, à l’Université d’Alberta, à l’Université de Toronto, et à l’Université York combineront de nouvelles techniques et algorithmes avec la sensibilité incomparable du SKA afin de  découvrir la nature d’objets variables extrêmes tels que  des sursauts radio rapides, des explosions supernovas, des micro-quasars, des trous noirs en accrétion, et des sursauts gamma.

Des décennies de recherche ont révélé que le magnétisme imprègne l’Univers. Les champs magnétiques jouent un rôle essentiel mais peu compris en contrôlant  la formation et l’évolution d’objets à travers une énorme gamme d’échelles physiques, allant de minuscules planètes à des filaments de galaxie géante. Des scientifiques canadiens au Conseil de recherche national du Canada, à l’Université de Calgary, et à l’Université de Toronto sont à l’avant-garde de l’étude de l’effet de polarisation des champs magnétiques sur la lumière. Ils se préparent à exploiter la sensibilité sans précédent du SKA afin de dévoiler les secrets du magnétisme cosmique dans notre propre galaxie et à travers l’Univers.

L’hydrogène est, de loin, l’élément le plus abondant dans l’Univers.  Jusqu’aux confins du cosmos, les nuages de gaz d’hydrogène brillent à des fréquences radio que le SKA peut détecter. Ces nuages s’infiltrent dans des galaxies comme la Voie Lactée.  Les astronomes peuvent donc les utiliser pour étudier l’évolution de ces galaxies, ainsi que leur accélération dans l’espace, que l’on croit être générée par l’énergie sombre. Des chercheurs canadiens provenant de l’Université McGill, du Conseil national de recherche, du Collège militaire royal du Canada, de l’Université de Colombie Britannique, et de  l’Université de Toronto utiliseront le SKA pour mesurer les orbites des nuages de gaz galactiques dans des millions de galaxies individuelles, ainsi que le rayonnement du gaz d’hydrogène chauffé par les premiers astres et trous noirs de l’Univers.