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Thibaut Hofer

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TRADUCTION
Translation

Chasseur de trous noirs (extrait)

Harrison est professeur de physique et d'astronomie au California Institute of Technology et seulement deuxième femme chef de projet à la NASA. “Je me suis toujours intéressée à la science et à l'ingénierie parce que mon père était un scientifique”, révèle-t-elle, “mais je n'ai jamais imaginé obtenir mon diplôme de physique pendant mon premier cycle universitaire. Je pensais à des choses plus pratiques, puis j'ai rencontré ce professeur de physique fantastique qui m'a enseigné des choses extraordinaires, étranges et bizarres sur le fonctionnement de la physique et de l'univers. En troisième cycle, je prévoyais de faire quelque chose de plus ou moins appliqué puis j'ai entendu parler de quelqu'un qui étudiait les trous noirs et je me suis mise à penser: ‘Wow, c'est vraiment intéressant’, et j'ai entrepris un projet de recherches d'été avec lui et j'ai accroché.”
En 1995, Harrison a avancé la première proposition de ce qui deviendrait NuSTAR. “Quand nous nous sommes lancés, il n'y avait ni détecteurs, ni optiques pouvant servir à faire la mise au point de ces rayons X à haute énergie, et nous devions développer des optiques avec des surfaces très lisses et de nouveaux types de pelliculages réfléchissants très complexes à concevoir. Il nous fallait d'abord déterminer comment façonner les optiques, quel genre de substrats lisses pouvaient être utilisés, suffisamment économiques car il nous en fallait beaucoup. Les pelliculages sont constitués de centaines de couches de films fins: les plus minces n'ont que quelques atomes d'épaisseur, et il faut les placer de façon à produire ces films très fins.”
NuSTAR est le premier téléscope qui se concentre sur la haute énergie. Harrison explique: “contrairement aux téléscopes à haute énergie précédents, il concentre la lumière issue d'une source grâce à des optiques et la focalise sur une image. Les anciens téléscopes fonctionnaient davantage comme un appareil à sténopé. Les rayons X ne se reflètent qu'à des angles très obliques, ce qui signifie que les réflecteurs doivent être quasiment parallèles au rayon entrant. Et si on examine cela, si on a un réflecteur quasiment parallèle à la lumière entrante, on n'intercepte pas grand chose. On imbrique donc beaucoup de réflecteurs comme des poupées russes afin de pouvoir intercepter suffisamment de lumière de rayon X. Pour NuSTAR, le défi était à la fois que l'angle se reflète et qu'il se rétrécisse au fur et à mesure de l'accroissement énergétique, et il nous a fallu davantage d'optiques très fins et étroitement imbriqués: en comparaison, Chandra dispose de quatre coques imbriquées d'environ un centimètre d'épaisseur, et NuSTAR en a 133 de l'épaisseur d'un ongle.

Blackhole hunter (excerpt)

Harrison is a professor of physics and astronomy at the California Institute of Technology and only the second female project leader at NASA. “I was always interested in science and engineering because my father was a scientist,” she says, “but I never imagined majoring in physics when I was an undergraduate. I was thinking of more practical things, and I just had a fantastic physics teacher who taught me amazing things about the way physics and the universe works that are really strange and weird. When I was in graduate school, I planned on doing something sort of applied but then I heard about someone who was studying black holes and I just thought, ‘Wow, that’s really interesting,’ and I did a summer research project with him and got hooked.”
Harrison put in the first proposal for what would become NuSTAR in 1995. “When we started there were no detectors or optics that could be used for focusing these high-energy X-rays, and we needed to develop optics with very smooth surfaces and new kinds of reflective coatings that are very demanding to make. We had to first figure out how we could form the optics, what kind of smooth substrates could we use that would be inexpensive enough because we needed many of them. The coatings are hundreds of layers of thin films — the thinnest ones are only a few atoms thick, and we have to put them down in a way that would make these very thin films.”
NuSTAR is the first high-energy focusing telescope. Harrison explains, “Unlike any previous high-energy telescope, it concentrates and focuses the light from a source using optics onto an image — previous telescopes have worked more like a pinhole camera. X-rays only reflect at very glancing angles, which means the reflectors have to be almost parallel to the incoming beam. And if you think about that, if you have a reflector that’s almost parallel to the incoming light you’re not going to intercept very much. So we nest very many reflectors like Russian dolls so that you can intercept enough X-ray light. So the challenge for NuSTAR was both that the angle to reflect that gets smaller and smaller as the energy gets higher, so we needed many more, closely nested, very thin optics — so, by comparison, Chandra has four of these nested shells that are about a centimeter thick, and NuSTAR has 133 that are just the thickness of your fingernail.

by Jeff Bond