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Des lentilles infrarouges plus perçantes pour le VLT : ERIS voit sa première lumière

23 novembre 2022

Le nouvel instrument de l’ESO, l’Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) a réalisé avec succès ses premiers tests d’observations. L’un d’eux a notamment révélé le cœur de la galaxie NGC 1097 avec de fascinants détails. Installé sur le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO sur le Cerro Paranal dans le nord du Chili, cet instrument infrarouge sera en mesure de voir plus loin et avec de plus fins détails, ouvrant la voie aux observations du système solaire, des exoplanètes et des galaxies.

La polyvalence d’ERIS [1] se prêtera à de nombreux domaines de recherche astronomique puisqu’il vise à prendre des images les plus précises obtenues à ce jour utilisant un seul télescope de 8.2 mètres. Il le fera en utilisant la technique de l’optique adaptative, qui corrige les effets déformants de l’atmosphère terrestre en temps réel. ERIS sera en service pour au moins dix ans et est devrait apporter des contributions significatives pour une myriade de sujets en astronomie, allant des galaxies lointaines et des trous noirs aux exoplanètes et planètes naines de notre propre système solaire.

« Nous attendons non seulement qu’ERIS remplisse ses principaux objectifs scientifiques », explique Harald Kuntschner, le chef scientifique du projet ERIS de l’ESO, « mais du fait de sa polyvalence, il sera également utilisé pour une large variété de cas scientifiques, dans l’espoir de déboucher sur des résultats nouveaux et inattendus. »

Les tous premiers tests d’observation avec ERIS ont été obtenus en février de cette année, avec des observations plus poussées menées en août et en novembre pour tester les limites de l’instrument. L’une de ces observations présente l’anneau intérieur de la galaxie NGC 1097, localisé à 45 millions d’années-lumière de la planète Terre, dans la constellation du Fourneau. Cet anneau de gaz et de poussière se trouve tout au centre de la galaxie ; les points brillants à l’intérieur sont des pouponnières d’étoiles, montrées ici avec des détails sans précédent. Le centre lumineux montre le cœur actif de la galaxie, un trou noir supermassif qui se nourrit de ses alentours. Pour mettre la résolution d’ERIS en perspective, cette image montre, en détail, une portion du ciel de moins de 0.03% de la taille de la pleine Lune.

Installé sur le télescope 4 du VLT, ERIS assumera le rôle des très fructueux instruments NACO et SINFONI, fournissant quelques améliorations essentielles à l’installation pour la décennie à venir.

ERIS est équipé d’un dispositif d’imagerie de pointe, le Near Infrared Camera System – ou NIX – qui a été utilisé pour capturer l’image de l’anneau interne de NGC 1097. NIX offrira une nouvelle et exceptionnelle vue de nombreux d’objets astronomiques différents, comme les exoplanètes et les disques de gaz et de poussière autour de jeunes étoiles. Il peut utiliser une technique appelée coronographie, qui bloque la lumière des étoiles comme le ferait une éclipse solaire, nous permettant d’observer les planètes très peu lumineuses autour d’elles.

ERIS est aussi équipé d’un spectrographe 3D nommé SPIFFIER, une version améliorée du SPIFFI (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging) de SINFONI. SPIFFIER collecte un spectre de chaque pixel individuel dans son propre champ de vue. Cela permettra aux astronomes d’étudier, par exemple, la dynamique des galaxies lointaines avec des détails incroyables, ou de mesurer les vitesses des étoiles orbitant le trou noir supermassif au centre de la Voie Lactée, qui est essentiel pour tester la Relativité Générale et comprendre la physique des trous noirs.

Le module optique adaptatif d’ERIS est équipé de capteurs pour analyser les turbulences atmosphériques à la volée, en surveillant soit une réelle source astronomique soit une étoile guide laser artificielle. Il envoie cette information jusqu’à un millier de fois par seconde au miroir secondaire déformable du VLT, lequel corrige ensuite la déformation en temps réel, en créant donc des images plus détaillées.

« ERIS donne un nouveau souffle à l’imagerie optique adaptative fondamentale et à la fonctionnalité spectroscopique du VLT, » dit Ric Davies, chercheur principal du consortium d’ERIS et chercheur au Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics. « Grâce aux efforts de tous ceux impliqués dans le projet depuis des années, de nombreux projets de science peuvent désormais bénéficier des excellentes résolution et sensibilité que cet instrument peut atteindre. »

Notes

[1] ERIS a été conçu et construit sous la direction du Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics (Allemagne) par un consortium incluant the National Institute for Astrophysics (INAF, Italie), the UK Astronomy Technology Centre (RU), ETH Zürich (Suisse), and NOVA (Les Pays-Bas), ainsi qu’avec l’ESO.