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Posté par Adrien le Mardi 06/03/2018 à 00:00
L'instrument MATISSE installé sur l'Interféromètre du Very Large Telescope de l'ESO capture sa première lumière
Le nouvel instrument MATISSE installé sur l'Interféromètre du Very Large Telescope (VLTI) de l'ESO vient de capturer avec succès sa première lumière depuis l'Observatoire de Paranal au nord du Chili. MATISSE est aujourd'hui l'instrument interférométrique le plus puissant au monde (Le mot monde peut désigner :) dans le domaine de l'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...) moyen. Pour sonder l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux...) des jeunes étoiles où se forment les systèmes planétaires ainsi que l'environnement des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite de deux autres Galaxie, cette fois au singulier.), il combinera des techniques d'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,...) haute résolution et de spectroscopie. Les premières observations (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...) de MATISSE ont été effectuées au moyen des Télescopes Auxiliaires du VLTI. Elles visaient quelques-unes des étoiles les plus brillantes du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) nocturne - telles Sirius (Sirius est l'étoile principale de la constellation du Grand Chien. Vue de la Terre, Sirius est l'étoile la plus brillante du ciel après...), Rigel (Rigel est l'étoile β de la constellation d'Orion.) et Bételgeuse, et ont démontré le parfait fonctionnement de l'instrument.


MATISSE (Expérience de Spectroscopie Multi Ouverture dans l'infrarouge moyen) observe les longueurs d'onde (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...) infrarouges de 3 à 13 micromètres (µm), situées entre les domaines visible et micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces...) du spectre électromagnétique (1). MATISSE figure parmi les instruments de spectro-interférométrie de seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature...) génération installés sur le Very Large Telescope de l'ESO, capables de fonctionner avec plusieurs télescopes et d'utiliser la nature ondulatoire de la lumière. Il est ainsi en mesure de produire des images plus détaillées des objets célestes qu'un seul et unique télescope opérant dans ce même domaine de longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans...).

De nombreux ingénieurs et astronomes en France, Allemagne, Autriche, Pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de...) Baset à l'ESO ont consacré 12 années à son développement. S'ensuivit une longue période d'installation et de test de cet instrument pour le moins complexe. Les premières observations viennent de confirmer le bon fonctionnement de MATISSE (2).

Les premières observations de MATISSE se sont focalisées sur la supergéante rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) Bételgeuse, censée exploser en supernova (Une supernova est l'ensemble des phénomènes conséquents à l'explosion d'une étoile, qui s'accompagne d'une augmentation brève mais fantastiquement grande de sa...) dans quelques centaines de milliers d'années. Elles ont montré que cette étoile recelait encore quelques mystères (3). Au vu des nouvelles observations, il apparaît en effet que l'étoile arbore des 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...) différentes à diverses longueurs d'onde. Sur la base de ces données, les astronomes étudieront plus en détail l'environnement de cette étoile ainsi que la manière dont elle expulse la matière dans l'espace.

Le responsable 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 domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) de MATISSE, Bruno Lopez (Observatoire de la Côte d'Azur (OCA), Nice, France), explique son potentiel unique: "La limitation des télescopes individuels en terme de résolution d'image découle de la taille de leurs miroirs. Augmenter cette résolution présuppose donc de combiner - ou de faire interférer - les faisceaux de lumière issus des quatre télescopes du VLT.  MATISSE se trouve désormais en mesure de délivrer des images bien plus nettes que celles issues de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) autre télescope opérant dans la gamme de longueurs d'onde comprises entre 3 et 13 μm. Ses observations complèteront ainsi celles, à venir, du James Webb Space Telescope (Le James Webb Space Telescope (JWST), anciennement appelé le Next Generation Space Telescope (NGST), est un projet de télescope de la NASA avec le concours de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de l'Agence...).

MATISSE contribuera à plusieurs domaines de recherche fondamentale (La recherche fondamentale regroupe les travaux de recherche scientifique n'ayant pas de finalité économique déterminée au moment des travaux. On oppose en...) en 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...). Ses observations se focaliseront notamment sur les régions internes des disques qui entourent les jeunes étoiles ou zones de formation planétaire, sur l'étude des étoiles à différentes étapes de leur existence, ainsi que sur l'environnement des trous noirs situés au centre des galaxies.

Thomas Henning, directeur de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) Max Planck dédié à l'Astronomie (MPIA) à Heidelberg (Heidelberg est une ville d'Allemagne située dans la vallée du Neckar, au nord-ouest du Land de Bade-Wurtemberg. Le nom de "Heidelberg"...) en Allemagne, et co-responsable scientifique de l'instrument MATISSE, ajoute: "En examinant les régions internes des disques protoplanétaires avec MATISSE, nous espérons comprendre l'origine des différents minéraux qui les composent - des minéraux qui, par la suite, composeront les noyaux solides des planètes de type 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...)."

Walter Jaff, le responsable scientifique du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) et co-chercheur principal de l'Université de Leiden aux Pays-Bas, et Gerd Weigelt, co-chercheur principal de l'Institut Max Planck dédié à la RadioAstronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie qui s'occupe de l'observation du ciel dans le domaine des ondes radio. C'est une science relativement jeune qui a fait ses débuts dans les années 1930.) (MPIfR), Bonn, Allemagne, ajoutent: "MATISSE nous offrira de spectaculaires images des régions de formation planétaire, d'étoiles multiples et, lorsqu'il fonctionnera de concert avec les Unités Télescopiques du VLT, des disques de poussière qui alimentent les trous noirs supermassifs. Nous espérons également pouvoir observer les détails d'objets exotiques de notre Système Solaire, tels les volcans sur Io, ainsi que les atmosphères d'exoplanètes géantes."

MATISSE est capable de combiner les faisceaux de lumière issus des quatre Télescopes de 8,2 mètres de diamètre du VLT ou ceux des quatre Télescopes Auxiliaires (ATs) qui composent le VLTI, réalisant des observations spectroscopiques et d'imagerie. Ainsi, lorsque MATISSE et le VLTI travaillent de concert, leur potentiel d'imagerie atteint celle d'un télescope avoisinant les 200 mètres de diamètre. Ils sont capables de produire les images les plus détaillées 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...) aux longueurs d'ondes infrarouges.

Les premiers tests ont été effectués au moyen des Télescopes Auxiliaires. D'autres observations seront menées avec les quatre Télescopes du VLT dans les mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) à venir.

MATISSE recompose la lumière émise par un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction...) astronomique à partir des faisceaux issus de plusieurs télescopes, ce qui produit un motif d'interférence qui comporte les informations relatives à l'apparence de l'objet, à partir duquel l'image peut être reconstituée.

La première lumière de MATISSE constitue une étape importante pour les interféromètres optiques et infrarouges actuels. Elle permettra aux astronomes d'acquérir des images astronomiques dotées d'une meilleure résolution et sur un domaine spectral plus étendu qu'actuellement. En outre, MATISSE s'ajoutera aux instruments prévus pour l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO - notamment METIS (Imageur et spectrographe de l'ELT dansl'infrarouge moyen ). MATISSE observera des objets plus brillants que METIS, mais dotés d'une résolution spatiale supérieure.

Andreas Glindemann, chef de projet (Un chef de projet, en informatique est la personne chargée de contrôler le bon déroulement du développement d'un logiciel informatique. Par extension, le terme chef de projet s'applique dans...) MATISSE à l'ESO  conclue: "La réalisation de MATISSE constitue l'aboutissement de nombreuses années de travail pour grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de personnes. Il est merveilleux de voir l'instrument fonctionner si correctement. Nous attendons avec impatience les premiers résultats scientifiques !"

Notes

(1) MATISSE fut conçu, financé et construit en étroite collaboration avec l'ESO par un consortium d'instituts français (CNRS-INSU à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin...) et OCA à Nice, ville (Une ville est une unité urbaine (un « établissement humain » pour l'ONU) étendue et fortement peuplée (dont...) hôte de l'équipe PI), allemands (MPIA, MPIfR et Université de Kiel), hollandais (NOVA et Université de Leiden) et autrichiens (Université de Vienne). L'Observatoire Konkoly et l'Université de Cologne ont également apporté leur soutien à la fabrication de l'instrument.

(2) MATISSE est le dernier d'une série d'instruments de seconde génération pour le VLT/VLTI à être livré à Paranal. 17 ans presque jour pour jour après que le VLTI ait obtenu ses premières franges d'interférence au moyen de VINCI et de deux sidérostats, la première génération d'instruments se trouve remplacée par PIONIER, GRAVITY et MATISSE, qui tous combinent quatre télescopes (UTs ou ATs) et couvrent une vaste gamme de longueurs d'onde infrarouges (de 1,6 à 13 µm). MATISSE est le premier interféromètre opérant dans l'infrarouge moyen capable de reconstruire les images.

(3) Bételgeuse fut la première étoile observée par interférométrie par Michelson et Pease en 1920. Elle fut également utilisée comme test de lumière par les premiers interféromètres opérant dans l'infrarouge moyen - y compris MIDI sur le VLTI.


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Source: ESO