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Posté par Adrien le Jeudi 07/12/2017 à 00:00
Première lumière pour ESPRESSO - le chasseur d'exoplanètes de nouvelle génération
L'instrument ESPRESSO (pour Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations) a effectué ses toutes premières mesures avec succès. Installé sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO au Chili, ESPRESSO détectera les exoplanètes avec une précision inégalée en observant les infimes variations de lumière de leur étoile hôte. Ce chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le...) d'exoplanètes sera le premier capable de combiner la lumière issue des quatre télescopes du VLT.


Installé sur le Very Large Telescope de l'ESO à l'Observatoire de Paranal au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) du Chili (1), ESPRESSO vient de capturer sa toute première lumière. Ce nouveau spectrographe échelle de troisième génération succède au très performant instrument HARPS de l'ESO qui, des années durant, opéra avec succès depuis l'Observatoire de La Silla. La précision de HARPS dans les mesures de vitesses pouvait atteindre le mètre par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de...). Les progrès technologiques et son installation sur un télescope de plus grandes dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son...) permettront à ESPRESSO d'atteindre une précision voisine de quelques centimètres par seconde.

Le scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un...) responsable d'ESPRESSO, Francesco Pepe de l'Université de Genève en Suisse, détaille l'importance de cet instrument: "Ce succès s'explique par le travail réalisé par de nombreuses personnes durant toute une décennie. ESPRESSO n'est pas le simple fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le péricarpe du...) de l'évolution d'instruments antérieurs tel HARPS ; ses gains en résolution et en précision témoignent d'une véritable mutation technologique. En outre, à la différence des instruments précédents, ESPRESSO est en mesure d'exploiter la pleine puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) collectrice du VLT - l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) des quatre unités du VLT simultanément afin de simuler un télescope de 16 mètres de diamètre. ESPRESSO demeurera sans égal durant plus d'une décennie - désormais, je suis impatient de détecter notre première planète rocheuse !"

ESPRESSO est capable de détecter d'infimes variations dans le spectre d'étoiles hôtes. Cette méthode de détermination de la vitesse (On distingue :) radiale est efficace. Elle consiste en la détection de la faible oscillation (Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique. Les oscillations sont soit à amplitude constante soit amorties. Elles...) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.) générée par l'attraction gravitationnelle d'une planète en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de son étoile hôte. Cette oscillation est d'autant plus faible que la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...) de la planète est petite. Afin de détecter des exoplanètes rocheuses susceptibles d'abriter la vie (La vie est le nom donné :), l'instrument doit être doté d'une précision remarquable. Grâce à cette méthode, ESPRESSO sera en mesure de détecter certaines des planètes les moins massives connues à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...) (2).

Les tests effectués portaient entre autre sur l'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 plaisir...) d'étoiles et de systèmes planétaires connus. Diverses comparaisons avec des données acquises par HARPS ont montré qu'ESPRESSO était capable d'obtenir des données de semblable qualité au moyen d'un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) d'exposition considérablement réduit.

Le chercheur intrumentaliste Gaspare Lo Curto (ESO) exprime toute sa satisfaction: "Le degré d'achèvement d'ESPRESSO constitue une véritable réussite rendue possible par les contributions d'un consortium international et de nombreuses équipes de l'ESO: ingénieurs, astronomes et personnels administratifs". Leur rôle ne s'est pas limité à la simple installation du spectrographe. Il a également fallu installer le système optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), chargé de collecter la lumière issue des quatre télescopes du VLT.

Le principal objectif d'ESPRESSO est de porter la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) d'exoplanètes à un niveau supérieur, en détectant et caractérisant des planètes moins massives ainsi que leurs atmosphères. D'autres applications sont cependant envisagées: ESPRESSO constituera ainsi l'outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette...) de test le plus puissant de l'évolution des constantes physiques de la nature depuis les débuts de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.). Certaines théories de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne...) fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) prévoient en effet la survenue d'infimes changements qu'aucune observation n'a toutefois véritablement corroborés à ce jour.

Lorsque l'Extremely Large Telescope de l'ESO sera mis en service, l'instrument HIRES, actuellement en cours d'étude, devrait être en mesure de détecter des exoplanètes de dimensions encore inférieures - voisines de celles de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des...) en l'occurrence - au moyen de la méthode des vitesses radiales.

Notes

(1) ESPRESSO fut conçu et réalisé par un consortium constitué de l'Observatoire Astronomique (Un observatoire astronomique est un lieu destiné à l'observation astronomique. Les laboratoires modernes sont largement dotés d'instruments scientifiques; d'abord mécaniques (quadrant, astrolabe,...) de l'Université de Genève et de l'Université de Berne en Suisse, de l'Observatoire Astronomique de Trieste-INAF et de l'Observatoire Astronomique de Brera-INAF en Italie, 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...) d'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...) des Canaries en Espagne, de l'Institut d'Astrophysique et des Sciences de l'Espace des Universités de Porto et de Lisbonne au Portugal, et de l'ESO. Les principaux instigateurs sont Francesco Pepe (Université de Genève, Suisse), Stefano Cristani (INAF - Observatoire Astronomique de Trieste, Italie), Rafael Rebolo (IAC, Ténérife, Espagne) et Nuno Santos (Institut d'Astrophysique et des Sciences de l'Espace, Université de Porto, Portugal).

(2) La méthode des vitesses radiales permet aux astronomes de déterminer la masse ainsi que l'orbite de la planète. Combinée à d'autres méthodes telle celle des transits, de plus amples informations peuvent être obtenues - les dimensions et la densité de l'exoplanète, par exemple. Le Next-Generation Transit Survey (NGTS) installé à l'Observatoire de Paranal de l'ESO est un chasseur d'exoplanètes combinant les deux méthodes.


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Source: ESO