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Greetings from DownUnder !

 

Surprise ! Dans ma boîte postale, un "Trait d'Union" (No 141) - le seul jamais reçu - me rappelle ma sortie de Saint-Servais il y a quarante ans déjà (RhB 1959, IA 1960). C'est une sorte de capsule venue par accident d'un autre domaine d'espace-temps. Plus grande surprise: un site sur le WEB, "né sous l'impulsion d'Hugues DE PRA". Par curiosité je lui adresse un e-mail un peu comme on confierait à l'océan un message dans la proverbiale bouteille ... et il me répond pour m'inviter à participer à sa rubrique: "Anciens du bout du monde".

Là pour être "ancien", un adjectif qui évoque pour moi "ancient" dans ma langue adoptive, c'est un peu vrai: ma date de naissance, 1941, date d'un autre millénaire. C'est presque jurassique pour ainsi dire. Et pour être au bout du monde on ne peut pas aller plus loin sans quitter la planète.

OK ! Résident à Sydney depuis mai 1968 ? Pour échapper aux mesures anti-révolutionnaires de l'époque ? Pour chercher fortune, or, opales, métaux rares, uranium ? "Beachcomber" dans les Mers du Sud ? Non ce n'est pas aussi rocambolesque. Ce sont les radiotélescopes australiens qui m'attiraient dans l'espoir d'un travail de thèse.

Mais malgré tout le sérieux de l'intention originelle, j'y suis arrivé par le chemins des écoliers c'est à dire en traversant le Pacifique en zig-zag depuis Los Angeles jusqu'à Sydney en passant par Hawai, Tahiti, la Nouvelle-Zélande, les Nouvelles-Hébrides (aujourd'hui Vanuatu), la Nouvelle-Calédonie, etc... Si Ulysse était passé par là Pénélope ne l'aurait jamais revu. Trop de sirènes. Bref à Sydney on ne m'attendait plus et ma visite était prévue pour six mois seulement. J'y suis toujours. Rien de tel que l'inattendu.

Que diable allait-il faire dans cette galère ? OK la Nouvelle Galles du Sud était bien un pays de convicts mais n'en déplaise aux "Poms", ces aborigènes de Grande-Bretagne, on est loin d'un pays barbare. La population grecque de Melbourne dépasse celle d'Athènes et régulièrement Eschyle, Euripide, Sophocle voient leurs oeuvres jouées en grec (moderne) et parfois en plein air, par les meilleures troupes théatrales de l'Hellas. Aristophane quant à lui se réjouirait fort sans doute de voir ses comédies traduites en "Ocker English", l'argot inarticulé mais très vert de la plèbe australienne.

Quinze ans durant j'ai eu le privilège d'appartenir à un groupe unique de moines d'un nouveau genre, passant le plus clair de leur temps à surveiller les humeurs orageuses du dieu Apollon mais dans les ondes décamétriques ! Le radio-héliographe pour en donner une image acceptable avait besoin d'espace: 9 km de circonférence ! L'observatoire était donc perdu dans l'immense "outback" de la Nouvelle Galles du Sud.

Vu qu'il n'y avait jamais qu'un seul "moine" de service c'était plutôt un hermitage qu'un monastère. Pas question d'y faire la grasse matinée et de rater le lever radio-électrique du dieu: dès l'aube des milliers de galahs (une espèce de cacatoès) acclament à grand bruit l'apparition de son disque. Impérial, il dissippe presque brutalement une aurore vieux rose, comme dans Homère, et blanc bleuté, couleurs d'ailleurs parfaitement assorties au plumage des oiseaux. Et pour terminer la journée en beauté quels couchers de soleil !

Rien de tel que cette solitude pour travailler sérieusement les subtilités de l'électrodynamique des plasmas et de la relativité généralisée. En tous cas pas de distraction de la part du personnel de service, recruté localement, c'est à dire à cinquante kilomètres au moins. Les gens du "outback" pourraient très bien venir de l'ancienne Laconie par un tunnel d'espace-temps dont la bouche pourrait certes passer inapperçue dans l'immensité d'une forêt avoisinante.

Après quatre ans de ce régime, c'était le retour à Liège avec une épouse venue elle de l'Océan Indien, plus précisement de Maurice, et pour devenir papa et docteur (en sciences). Mais aussi être atteint d'un violent mal du pays "d'en-dessous", mal d'une guérison facile grâce aux transport aériens (24 heures de vol avec arrêt à Singapour) et à l'hospitalité du groupe de radio-astronomie solaire.

Cette fois avec une petite famille et une promotion, plus question d'hermitage (un peu de nostalgie en reste). En contrepartie la possibilité d'activités extra-professionnelles hors des sentiers battus. Le département "humanités" d'une université voisine encourage la participation aux activités en Egyptologie et à l'étude des documents du début du Christianisme (papyrus principalement venus d'Oxyrhynchos et d'el Fayûm en Egypte). Les étudiants vont faire des fouilles en Egypte sous la direction du Professeur Naguib Kanawati, lui-même australien natif de cet ancien pays.

Dix ans plus tard, je me voyais même en charge d'un cours du soir pour amateurs sur la lecture des papyrus hiératiques du Moyen Empire: Sinouhé, le Naufragé, Chéops et les Magiciens + le papyrus mathématique de Moscou pour convaincre les incrédules que mon "Dr" était bien en sciences après tout.

Rester sédentaire et un "book worm" dans une île quasi-vide à la taille d'un continent serait un défi au bon sens. Mais même sans quitter Sydney il faudrait des années pour épuiser les possibilités de randonnées ou "bushwalking" comme on dit ici. Des parcs nationaux ceinturent une ville contenue dans un demi-disque de 50 km de rayon centré sur un port immense, lui-même en grande partie parc national. Deux parcs nationaux de la ceinture dépassent la taille de la Belgique et l'un d'eux, le Wollemi National Park, est si sauvage qu'il a préservé un pin disparu partout ailleurs depuis le Jurassique. Un véritable monde perdu à la Conan Doyle à portée des godasses et de 6 fois 100 mètres de descente en rappel.

Deux "sentiers de grande randonnées" prennent le départ du centre ville. L'un est balisé: the Great North Walk (ca 200 km), avec pour destinations soit Newcastle, un autre port de mer, ou les vignobles de la Hunter Valley. L'autre, the Federation Track, n'est pas balisé et rejoint Melbourne après 1,486 km et la traversée des Snowy Mountains totalement inhabitées !

Le BNT (http:/avoca.vicnet.au/~bnt), le plus long "sentier" du monde (5,330 km), passe à proximité de Sydney, longeant les "Blue Mountains". Ce ne sont pas vraiment des montagnes mais le bord d'un plateau qui domine l'horizon ouest de Sydney du haut de ses 1,000 mètres ("the Edge"). Découpé par des ravins profonds ("Claustral Canyon", "the Labyrinth", "Kanangra Wall", etc...) il reste couvert de forêts d'Eucalyptus (du Grec 'eu' et 'kalyptos', "bien caché", qualifiant l'aspect du bourgeon) et d'Angophoras (du Grec 'angos' et 'phero': "porteur de gobelet", décrivant son fruit). L'huile de leur feuillage produit en s'évaporant un aérosol qui par diffraction donne aux lointains leur aspect bleuté caractéristique. C'est aussi un mélange explosif responsable de feux de forêts terrifiants.

Pour les moins aventureux il y a le spectaculaire Sydney Coastal Walk qui suit la base diamétrale du demi-disque urbain. A vol d'oiseau ce n'est que 100 km mais il faut multiplier par quatre à cause du port, divisé en trois "fjords" et de la topologie "fractale" de la côte.

Naturellement il y a le "surf" mais ce n'est pas mon affaire. C'est pourtant un sport national comme tant d'autres ici dont je ne puis parler pour la même raison. Passons aussi sur les Jeux Olympiques. Ma passion sportive, expéditions dans le bush australien ou les alpes néo-zélandaises, n'y figure pas. Très souvent en solo (une idée démentielle pour la plupart des australiens qui ne s'y aventurent qu'en groupes) c'est là un défi supplémentaire mais une expérience tout à fait extraodinaire et dont il est très difficile de se passer une fois qu'on y a goûté.

En bref on ne peut guère s'ennuyer ni sur le plan intellectuel ni sur le plan physique. Le seul revers de la médaille est que les années passent bien trop vite.

René.

 

 


 

 

Appendix 1:
For the Anglophiles & Internet addicts

 

This is a list of sites compiled by our system manager(ess) at the Radiophysics Laboratory. It is self explanatory but NSW = New South Wales and ACT = Australian Capital Territory, in other words Canberra. Of course the list covers a very small part of New South Wales, only one of the states in the Australian Commonwealth. There is an odd man out in the list but no price if you discover it ! Cheerio !

 

ADVENTURE

Following our suggestion that we put a bit of adventure into our lives,
Helen Stibbs found the following sites to help you get started.

 

 


 

 

Appendix 2:
A bit of Solar Radiophysics for the scientifically minded

 

The CSIRO (= Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), Division of Radiophysics -- Solar Group, operated the Culgoora Solar radioheliograph and radiospectrograph from 1966 until 1984. The Solar spectrograph is now operated by the Ionospheric Prediction Service (IPS).

The IPS Solar Radiospectrograph.

The Solar radiospectrograph sweeps a wide band of frequencies, from 18 MHz to 1.8 GHz. Two of the aerials are paraboloid dishes with cross-polarised log periodic array feeds. The remaining aerial is a dual, cross-polarised, log periodic array. Signals from each aerial initially pass into pre-amplifiers. High Q notch filters may also be included to remove known noise sources (FM radio and television transmissions).

The signals then enter the heart of the spectrograph: four spectrum analysers fitted with a GPIB bus and an extended resolution bandwidth selection. These are located in an insulated and air conditioned hut near the aerials. A PC, fitted with a GPIB card, controls all analyser functions from the observatory, some 100 metres away. Operating in single sweep mode, each analyser is assigned a different frequency band: 18-57 MHz; 57-180 Mhz; 180-570 MHz; or 570-1800 MHz. The PC initiates a sweep of each analyser in sequence. One sweep consists of 512 samples, with an 8 bit amplitude resolution, and will take 0.75 seconds. Once the data are relayed to the PC they are resampled to produce a logarithmic frequency output and this is displayed in real-time on the PC's monitor and transmitted, via a local area network connection, to a workstation.

The workstation performs any further data processing required (such as noise filtering) and serves as the main display for the spectrograph. Radio flux intensity is indicated by the colour of points on a frequency verses time plot.

Solar activity at radio frequencies.

Radio bursts are often emitted during the Solar activity associated with Sun spots, in addition to the X-rays, shockwaves, protons and other charged particles which cause the disturbances. By monitoring solar radio bursts it is possible to predict other emissions which follow them and the disturbances that may result (aurorae boreales for instance).

Radiospectrograph observations in the 1950's led to a systematic classification of solar radio bursts into five broad types. Over the years theory and observation have combined to produce a general understanding of the processes that produce these radio bursts. Although far from complete, our understanding provides us with an indication of which solar phenomena result in which radio bursts. A brief description of each of the major types of radio burst follows.

Type I bursts are short, narrow band events that usually occur in great numbers together with a broader band continuum. These noise storms typically last for hours or days. On occasions the low frequency edge of the storm drifts slowly from high to low frequencies. This phenomenon is sometimes associated with eruptive prominences, which can result in geomagnetic and ionospheric storms.

Type II bursts exhibit a slow drift from high to low frequencies. They often have a double structure, exhibiting fundamental and second harmonic emissions. Their frequency drift results from the outward motion of a magnetohydrodynamic shock wave associated with the ejection of material during a solar flare. The rate of drift can be measured and used to estimate the shock speed. This gives an indication of an event's energy and, hence, the likely significance of its terrestrial effects.

Type III bursts drift rapidly from high to low frequencies. They often occur in groups of ten or more and, like type II bursts, they can exhibit a fundamental- harmonic structure. In general, these bursts are indicative of the presence of an active region on the solar disk. More importantly, large, intense, type III groups often accompany the flash phase of large flares.

Type IV events are flare-related broad-band continua. They have been divided into a variety of differing sub-classes by various authors. While confusion has resulted from this, it is clear that some of these sub-classes do correspond to different physical phenomena. For example, there is said to be a strong association between the incidence of stationary type IV's and the emission of protons but no such association with moving type IV's. These, and other sub-classes (e.g. Flare continua), can all appear quite similar. Indeed, they are often only distinguishable by subtle differences in their fine structure or circular polarisation.

Type V events are broad-band continua which sometimes appear in association with type III bursts or groups. They typically last for 1 - 2 minutes, with duration increasing as frequency decreases. When a type V accompanies a type III group it can blend into the group or any following continuum making individual features difficult to discern.

 

Further Reading

McLean, D.J., Labrum, N.R., (eds),
"Solar Radiophysics: Studies of Emission from the Sun at Metre Wavelengths",
Cambridge University Press, 1985.
ISBN 0 521 25409 4

My main contribution (Chap. 11: Propagation of electron streams, pp 253-286) was to elucidate the plasma electrodynamics associated with the type III.

Generated by streams of electrons with a front moving at a third of the speed of light, the Solar Type III bursts were a real paradox to the plasma physicists. It was thought impossible for electron beams to move more than a few kilometers in the surrounding plasma, yet the electron streams associated with the type III bursts move out of the Solar corona all the way to the orbit of Jupiter and beyond, as they were traced that far by deep space probes.

I cannot explain here in layman's terms all the theoretical difficulties, both from physics and mathematics, that had to be cleared out of the way.

Roughly speaking what happens is in the context of a small fraction of a plasma heated to a few orders of magnitude of temperature above its surroundings and when the whole is embraced by a magnetic field with lines escaping "to infinity", as observed with Solar coronographs above complexes of Solar spots in the aspect of mediaeval Russian "helmets".

Sub-relativistic electrons follow the escaping magnetic lines but soon they have to release their energy to plasma turbulence in the form of "plasma waves" responsible for the radio waves observed from Earth as a side product. However the slower incoming electrons are then able to "surf" the plasma waves generated in the wake of their predecessors and in turn they become the leaders of the pack only to lose also their kinetic energy and to generate fresh plasma turbulence further away from the original hot spot.

It might appear as a recipe for a "perpetuum mobile" but I proved the whole dynamics not only to be conservative but also to satisfy the entropy principle (a Boltzmann 'H' theorem).

The electron stream spreads in space, trailing further and further behind a front which moves at a constant speed of about one third of the speed of light. This would happen irrespective of the surrounding plasma density, provided the stream density itself always remains a small disturbance in the new space environment it crosses. But this criterium is well satisfied since the stream, trailing ever further behind its front, sees its density constantly decreasing.

This dynamics, simulated on computers, was fully verified when confronted with the electron distributions and the plasma turbulence observed by a U.S. satellite in orbit around the Sun at the (unstable) Lagrange point between Sun and Earth.

A picture of a Type III burst followed by two Type II bursts is included.

 

 

 

The Type III is the steep trace, the first to appear at 22 : 51-52 UT, drifting from the high frequency 1800MHz (=higher plasma density closer to the Solar surface, the 'photosphere') to lower ones (=higher altitudes above the photosphere).

A simple hydrostatic model of the Solar atmosphere ('corona') enables the conversion of frequencies into altitudes and roughly speaking the type III drift corresponds to a velocity of 100,000 km/s.

The disturbance also triggers quite different "magneto-sonic" waves (type II bursts), drifting at the much slower rate of a few thousands of km/s. Two of them can be observed in the picture. Each comes as two 'harmonics' at about the plasma frequency and its double. In turn some 'magnetic splitting', somewhat like the Zeeman effect, produces two 'lanes' for each drifting trace. Some fainter type III can be seen crossing them.

Type II and other Solar bursts are far to be as completely understood as the type III and even the latter remain full of unsolved problems when observed with a much higher resolution in frequency and time. Unfortunately politics and science are unhappy bedfellows and arbitrary cuts have drastically curtailed then completely terminated our research in this promising field which is much more genuine plasma physics than it is speculative astronomy.

René.