Communiqué de presse

Le VLT de l’ESO se comporte pour la première fois comme un télescope de 16 mètres

L’instrument ESPRESSO capture sa première lumière avec les quatre Télescopes

13 février 2018

ESPRESSO, l’un des instruments installés sur le Very Large Telescope de l’ESO au Chili, a pour la première fois utilisé la lumière issue des quatre télescopes de 8,2 mètres de diamètre. En combinant ainsi la lumière en provenance des quatre télescopes, le VLT devient le télescope optique le plus étendu en termes de surface collectrice.

Le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO fut conçu de sorte que ses quatre télescopes (puissent fonctionner de concert et constituer un seul et unique télescope géant. Le spectrographe ESPRESSO vient de capturer sa première lumière en utilisant ce mode de fonctionnement du VLT. L’objectif est donc désormais atteint [1].

Après que le consortium ESPRESSO (piloté par l’Observatoire Astronomique de l’Université de Genève et incluant la participation de centres de recherche implantés en Italie, au Portugal, en Espagne et en Suisse) et le personnel de l’ESO aient procédé aux préparatifs nécessaires, Xavier Barcons, le Directeur Général de l’ESO, a lancé cette observation astronomique historique en appuyant sur un bouton dans la salle de contrôle.

Gaspare Lo Curto, le scientifique responsable de l’instrument ESPRESSO à l’ESO, revient sur le caractère historique de cet événement : “L’ESO a réalisé un rêve datant des années 1980, soit de cette époque à laquelle le VLT fut conçu : combiner la lumière issue des quatre télescopes implantés sur le Cerro Paranal puis la transmettre à un seul et unique instrument !”

Lorsque les quatre télescopes de 8,2 mètres combinent leur puissance collectrice pour alimenter un seul et unique instrument, le VLT devient en effet le télescope optique le plus étendu en termes de surface collectrice.

Deux des objectifs scientifiques principaux d’ESPRESSO consistent à découvrir et caractériser des planètes de type Terre et à mettre en évidence la possible variabilité des constantes fondamentales de la physique. Ces dernières expériences requièrent l’observation de quasars distants de faible luminosité. Cet objectif scientifique bénéficiera pleinement de la combinaison de la lumière issue des quatre télescopes au sein d’ESPRESSO. L’une et l’autre requièrent l’extrême stabilité de l’instrument ainsi que de la source de lumière de référence.

Le degré de complexité est tel que cette méthode de combinaison de la lumière issue des quatre télescopes baptisée “focalisation incohérente” n’avait encore jamais été mise en œuvre. Toutefois, dès la construction, de l’espace avait été prévu à cet effet entre les télescopes et la structure souterraine du sommet de la montagne [2].

Un système de miroirs, de prismes et de lentilles transmet la lumière en provenance de chaque télescope du VLT au spectrographe ESPRESSO, jusqu’à 69 mètres de distance. Grâce à ces optiques complexes, ESPRESSO peut soit collecter la lumière issue de l’ensemble des quatre télescopes, augmentant ainsi son pouvoir collecteur, soit recevoir la lumière en provenance de l’un ou l’autre télescope pris indépendamment, ce qui permet une utilisation plus flexible du temps d’observation. ESPRESSO fut spécifiquement conçu pour exploiter cette infrastructure [3].

La lumière en provenance des quatre télescopes est régulièrement combinée au sein de l’Interféromètre du VLT afin de permettre l’étude de détails extrêmement fins d’objets comparativement brillants.

Paolo Molaro, le scientifique responsable du projet, de préciser : “Cette magnifique réalisation constitue l’aboutissement d’un travail mené par une vaste équipe de scientifiques et d’ingénieurs sur plusieurs années. Il est merveilleux de voir ESPRESSO travailler de concert avec les quatre télescopes. J’attends avec impatience les passionnants résultats scientifiques à venir.”

Acheminer la lumière combinée vers un seul et unique instrument permettra aux astronomes d’accéder à des informations jusqu’alors inaccessibles. Cette nouvelle installation constitue une véritable révolution pour l’astronomie basée sur l’utilisation de spectrographes dotés d’une résolution élevée. Elle introduit de nouveaux concepts, tel l’étalonnage des longueurs d’onde assisté d’un peigne de fréquence laser, offrant une précision inégalée ainsi qu’une reproductibilité sans précédent, et désormais la capacité de combiner le pouvoir collecteur des quatre télescopes [4].

“En travaillant de concert avec les quatre télescopes, ESPRESSO nous donne un aperçu de ce que nous offrira la prochaine génération de télescopes tel l’Extremely Large Telescope de l’ESO dans quelques années”, conclut Xavier Barcons, le Directeur Général de l’ESO.

Notes

[1] ESPRESSO – la prochaine génération de chasseur d’exoplanètes – a effectué ses toutes premières observations le 6 décembre 2017, au moyen de deux des quatre télescopes de 8,2 mètres de diamètre qui composent le VLT.

[2] Le terme “incohérent” signifique que la lumière en provenance des quatre télescopes est simplement additionnée, sans que les informations de phase soient prises en compte au contraire de ce qui se passe au sein de l’Interféromète du VLT.

[3] La nouvelle méthode de combinaison incohérente de la lumière offre le pouvoir collecteur d’un télescope dont l’ouverture est de 16 mètres. Toutefois, la résolution angulaire demeure celle d’un simple télescope de 8 mètres de diamètre, à la différence de l’Interféromètre du VLT dont la résolution atteint celle d’un télescope (virtuel) dont l’ouverture effective équivaut à la distance maximale séparant les télescopes le constituant.

[4] L’“AstroComb”, un système d’étalonnage des longueurs d’ondes reposant sur l’utilisation d’un peigne à fréquence laser, a été développé et fabriqué par Menlo Systems GmbH à Martinsried en Allemagne.

Plus d'informations

L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Brésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand télescope conçu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'œil le plus grand au monde tourné vers le ciel.

Liens

• La première lumière d’ESPRESSO
• Page dédiée à l’instrument ESPRESSO
• Photos du VLT

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Ce texte est une traduction du communiqué de presse de l'ESO eso1806.