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Posté par Adrien le Mardi 06/12/2016 à 00:00
Une nouvelle technique de détection pour l'astronomie infrarouge
L'équipe du Professeur François Reynaud de l'Institut XLIM (CNRS/Université de Limoges) vient de mettre au point un nouvel instrument qui convertit la lumière infrarouge en fréquences visibles. Appliqué à l'astronomie, il pourrait permettre de détecter et d'observer des objets astrophysiques (étoiles, exoplanètes) qui jusque-là étaient difficilement accessibles. Ces résultats sont publiés le 2 décembre 2016 dans Physical Review Letters.

Pendant très longtemps, les sources de lumières et les détecteurs dans le domaine du moyen infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) ont été les parents pauvres de la photonique. Actuellement, des sources commencent à se développer mais la détection reste difficile. La découverte de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) Xlim (CNRS/Université de Limoges) s'appuie sur une nouvelle technique hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement...) de détection de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm...). Après une modification de la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) de la lumière (changement de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de l’objet...) d'onde), les signaux peuvent être détectés par des dispositifs performants capables de discerner les photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules...). Cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) utilisée dans le domaine de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit pas être confondue avec la mécanique...) constitue une rupture totale par rapport aux techniques classiques d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...). Elle concernera les systèmes astrophysiques en début ou fin de vie (La vie est le nom donné :) ainsi que les exoplanètes, ces objets froids émettant principalement des grandes longueurs d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.).


Image du prototype © François Reynaud

Son prototype a été testé avec succès sur CHARA, réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...) de 6 télescopes situé à l'Observatoire du Mont Wilson, près de Los Angeles (Los Angeles est une ville des États-Unis située au sud de la Californie, sur la côte pacifique. Les Américains l'appellent souvent par son diminutif L.A. prononcé « él ey ». Cette ville est le chef-lieu du comté portant...) aux États-Unis.

Il parvient à détecter dans le domaine de l'infrarouge proche. La prochaine étape sera le passage aux bandes spectrales du moyen infrarouge, c'est-à-dire vers les grandes longueurs d'ondes pour explorer les sources de plus en plus froides de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.).

Cette technologie est soutenue par le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), le CNES, Thalès Alenia Space et Airbus (Airbus est un constructeur aéronautique européen et également un acteur majeur dans la construction aéronautique mondiale. Filiale à...) industrie, en collaboration avec l'ESA (Agence spatiale européenne) et la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA,...).

Enfin, cet instrument, initialement utilisé pour l'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression...) astronomique haute définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.), pourrait à l'avenir être appliqué à d'autres domaines tels que le diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation,...) médical, l'analyse de polluants, la surveillance météorologique dans les aéroports, le fonctionnement optimal des éoliennes ou encore le cryptage (En cryptographie, le chiffrement (parfois appelé à tort cryptage) est le procédé grâce auquel on peut rendre la compréhension d'un document impossible à toute personne qui n'a pas la clé de (dé)chiffrement.) quantique dans le domaine des télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce terme est plus...).

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Source: CNRS-INSU