Dans ESA, définissez l'horloge pour les pulsars distants

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Dans ESA, définissez l'horloge pour les pulsars distants

Pulsar enfermé dans une bulle de supernova

Le centre technique de l'ESA aux Pays-Bas a commencé à utiliser une montre à base de pulsars. Le système PulChron mesure le passage du temps en utilisant des impulsions radio de plusieurs millisecondes provenant de plusieurs étoiles à neutrons en rotation rapide.

Le système de mesure fonctionne depuis fin novembre et repose sur les observations actuelles de 5 radiotélescopes en Europe. Les étoiles à neutrons sont la forme la plus dense de matière observable dans l’espace, formée à partir du noyau en train de s’effondrer. Ces objets ne couvrent que des dizaines de kilomètres de diamètre, mais dépassent le soleil en masse.

Un pulsar est un type d’étoile à neutrons en rotation rapide avec un champ magnétique qui libère les rayons des pôles. La rotation reste stable en raison de la densité extrême, de sorte que des rafales radio régulières sont observées depuis la Terre. PulChron vise à prouver l'efficacité d'une échelle de temps basée sur les pulsars pour générer et surveiller l'heure de navigation par satellite en général et l'heure du système Galileo en particulier.

Dans ESA, définissez l'horloge pour les pulsars distants

Horloges atomiques du laboratoire de navigation de l’ESTEC: dans le coin droit se trouvent les horloges atomiques du maser à hydrogène actif, d’un ordre de grandeur plus précis que les masers à hydrogène passifs embarqués à bord de chaque satellite Galileo. Des horloges au césium supplémentaires sont indiquées à gauche, ainsi qu'un système de comparaison d'horloges et de distribution

À court terme, l'échelle de temps basée sur les pulsars est généralement considérée comme moins stable qu'une horloge atomique ou optique. Mais si nous parlons d'une longue période, c'est un concurrent puissant. De plus, l'échelle de temps du pulsar fonctionne indépendamment de la technologie d'horloge atomique utilisée. En d'autres termes, il ne repose pas sur la commutation entre l'état de l'énergie atomique, mais sur la rotation des étoiles à neutrons. PulChron reçoit des groupes de mesures de 5 radiotélescopes de la classe des 100 mètres. Ainsi, il est possible de suivre 18 pulsars de haute précision dans le ciel européen afin de corriger toute anomalie temporaire et tout signe potentiel d'ondes gravitationnelles. Ces mesures permettent de contrôler la sortie d'horloges atomiques avec un maser à hydrogène actif.

Dans ESA, définissez l'horloge pour les pulsars distants

Configuration du système PulChron - réglage d’une horloge atomique à l’aide d’impulsions d’une échelle milliseconde à partir de pulsars en rotation rapide. Les mesures radio-télescopiques sont utilisées pour contrôler la sortie d'horloges atomiques avec un maser à hydrogène actif avec un équipement basé sur l'outil de synchronisation et de contrôle géodésique de l'ESA.

La précision du PulChron est contrôlée avec une précision de plusieurs milliards de secondes à l'aide du temps universel coordonné du laboratoire de l'ESA, à l'aide de trois capteurs maser à hydrogène atomiques, en plus de trois horloges au césium. Tout cela permet d’obtenir un signal de synchronisation très stable.

Ainsi, il est possible de suivre la déviation progressive du temps des pulsars par rapport au temps universel coordonné par l'ESTEC. Les prévisions indiquent une vitesse de 200 milliards de secondes par jour.

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