Une équipe internationale comprenant des chercheurs de l’Observatoire de Paris - PSL et du CNRS, rend publique l’image radio la plus vaste et la plus détaillée jamais réalisée. Cette nouvelle carte du relevé LoTSS (LOFAR Two-metre Sky Survey, DR3) recense 13,7 millions de sources cosmiques et constitue à ce jour le recensement le plus complet des trous noirs supermassifs en phase de croissance active. Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics, le 19 février 2026.
En observant le ciel à basses fréquences radio, LOFAR offre une vision radicalement différente de celle obtenue en lumière visible. Les émissions détectées proviennent majoritairement de particules relativistes se déplaçant dans des champs magnétiques, permettant de retracer des phénomènes énergétiques extrêmes : jets géants issus de trous noirs supermassifs, galaxies en formation stellaire intense, ou encore structures diffuses au sein des amas de galaxies.
Une décennie d’innovation scientifique et technologique
Cette avancée majeure repose sur plus de dix ans d’observations, de développements algorithmiques et de traitements de données à grande échelle.
L’Observatoire de Paris - PSL a joué un rôle central dans le développement des méthodes mathématiques et algorithmiques nécessaires au traitement des données LOFAR, notamment pour corriger les distorsions induites par l’ionosphère terrestre et pour extraire des signaux faibles au sein de volumes de données colossaux.
« Le défi était d’abord mathématique et numérique, d’une ampleur exceptionnelle. Il a fallu approfondir la compréhension théorique de l’imagerie interférométrique basse fréquence avant de pouvoir les traduire en algorithmes robustes capables de traiter des volumes de données gigantesques. Ce saut conceptuel nous permet aujourd’hui d’atteindre un niveau de fidélité et de sensibilité qui rend accessibles des phénomènes jusque-là hors de portée, des galaxies lointaines aux signaux radio variables d’étoiles et, potentiellement, d’exoplanètes », souligne Cyril Tasse, chercheur à l’Observatoire de Paris et un des principaux contributeur de l’étude.
Le traitement des 13 000 heures d’observation a représenté un volume total de 18,6 pétaoctets de données et mobilisé plus de 20 millions d’heures de calcul sur des infrastructures de calcul intensif réparties à l’échelle européenne.
13,7 millions de sources et un nouveau regard sur les galaxies et les amas
Grâce à sa sensibilité et à sa résolution exceptionnelles, LoTSS-DR3 permet d’étudier des populations variées de trous noirs supermassifs à différents stades de leur évolution, ainsi que leur interaction avec leur galaxie hôte et leur environnement cosmique.
« Cette immense carte du ciel est le fruit de plus d’une décennie d’observations et d’analyses coordonnées à l’échelle internationale. Elle nous offre une vision statistique sans précédent des galaxies actives et des amas de galaxies, et transforme déjà notre compréhension de l’évolution des structures cosmiques », déclare Timothy Shimwell, auteur principal et astronome à ASTRON et à l’Université de Leiden.
Le relevé révèle également des objets rares et insaisissables : amas de galaxies en fusion, vestiges de supernovae extrêmement faibles, galaxies radio parmi les plus grandes et les plus anciennes connues, sursauts stellaires destructeurs (lien vers typeII), ainsi que des sources radio transitoires et variables. Ces dernières ouvrent la voie à l’étude de la météo spatiale exosolaire.
Vers la détection d’interactions étoile-exoplanète
Parmi les découvertes rendues possibles par les nouvelles méthodes d’analyse figure la mise en évidence d’émissions radio compatibles avec des interactions magnétiques entre certaines étoiles et leurs exoplanètes, analogues aux mécanismes à l’origine des aurores planétaires dans le Système solaire.
« Les émissions radio que nous recherchons pourraient constituer des signatures directes d’interactions magnétiques étoile-exoplanète. Leur détection ouvrirait une nouvelle fenêtre d’observation sur les magnétosphères exoplanétaires et sur l’environnement plasma des systèmes planétaires extrasolaires », explique Philippe Zarka, directeur de recherche CNRS à l’Observatoire de Paris et spécialiste des émissions radio planétaires.
Ces résultats illustrent le potentiel des archives radioastronomiques, désormais explorées avec des outils capables de traquer des phénomènes variables et transitoires à grande échelle.
Un premier aperçu des futures infrastructures radio
LOFAR est actuellement en cours d’évolution vers LOFAR2.0, qui doublera la vitesse de relevé du ciel et permettra d’atteindre des sensibilités accrues. Les progrès récents en traitement de données rendent également possible l’imagerie à des résolutions encore plus élevées.
« LoTSS-DR3 est une étape majeure. Nous entrons dans une ère où l’étude conjointe des trous noirs, des galaxies, des amas de galaxies et des phénomènes radio variables pourra se faire à très grande échelle. Les infrastructures futures, comme LOFAR2.0 et le SKA, bénéficieront à l’ensemble de la communauté scientifique internationale », conclut Cyril Tasse.
Avec cette cartographie sans précédent, LOFAR établit une nouvelle référence pour l’astronomie radio à basses fréquences et ouvre la voie à une exploration statistique approfondie de l’Univers magnétisé, des trous noirs supermassifs aux interactions étoile–planète dans notre voisinage galactique.
Référence
The LOFAR Two-metre Sky Survey. VII. Third Data Release by T. W. Shimwell et al., A&A.
DOI : https://doi.org/10.1051/0004-6361/202557749
Sur le même sujet, l’article paru sur le site de NOVA (Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie) :
"Largest Ever Radio Sky Survey Maps the Universe in Unprecedented Detail"
Le LOw Frequency ARray (LOFAR) est un radiotélescope révolutionnaire conçu et construit par ASTRON, l’Institut néerlandais d’astronomie radio. Contrairement aux antennes paraboliques traditionnelles, LOFAR est constitué de milliers d’éléments d’antenne simples répartis à travers l’Europe et reliés par des réseaux de fibres optiques. Les données de l’ensemble des antennes sont combinées grâce à de puissants calculateurs afin de produire des images du ciel radio.
La partie française du réseau est implantée à Nançay, dans le Cher, au sein de la station de radioastronomie de l’Observatoire de Paris (Observatoire de Paris - PSL / CNRS / Université d’Orléans).
LOFAR est exploité par le LOFAR European Research Infrastructure Consortium (LOFAR ERIC), qui regroupe des institutions issues de huit pays. LOFAR ERIC illustre un modèle de coopération scientifique internationale, mutualisant infrastructures, capacités de calcul et expertises au-delà des frontières nationales.
