Dispersion et turbulence dans le milieu interstellaire

Le signal radio reçu des pulsars est un outil puissant pour l’étude du milieu interstellaire. La mesure de dispersion (DM) du signal en fréquence, la mesure de la multi-propagation, de la scintillation, et de la rotation Faraday nous informent sur le contenu électronique intégré le long de la ligne de visée, sur le champ magnétique dans la Galaxie, et sur leurs variations à long terme.

Le signal radio reçu des pulsars est un outil puissant pour l’étude du milieu interstellaire. La mesure de dispersion (DM) du signal en fréquence, la mesure de la multi-propagation, de la scintillation, et de la rotation Faraday nous informent sur le contenu électronique intégré le long de la ligne de visée, sur le champ magnétique dans la Galaxie, et sur leurs variations à long terme. La dispersion du signal en temps (« pulse broadening »), nous permet de jauger l’effet de multi-propagation et l’hétérogénéité du milieu traversé. Plus globalement, la scintillation qui peut être caractérisée par l’étude détaillée du spectre dynamique, nous renseigne sur les échelles de turbulence du milieu interstellaire. Enfin, la mesure de la rotation de Faraday (RM), contient de l’information sur le champ magnétique moyen le long de la ligne de visée.

Tous ces effets sont particulièrement prononcés aux basses fréquences, faisant de LOFAR, et surtout de NenuFAR, un instrument idéal pour leur étude. Le monitoring à basse fréquence d’un ensemble de pulsars, avec des directions de visées multiples, nous permet donc de sonder de manière très complète les caractéristiques globales du milieu interstellaire qui nous entoure à l’intérieur d’une bulle de quelques kpc. Des études pilotes ont déjà été faites avec les radiotélescope UTR2 (Ukraine) et LOFAR. En particulier, 200 pulsars sont suivis régulièrement avec la station LOFAR-FR606 en standalone, mettant en évidence des variations de profils de faisceau et des variations de la mesure de dispersion. Ce programme se poursuivra avec le nouveau radiotélescope NenuFAR.