Espace-temps: GRAVITY a été testé avec succès
Publié par Adrien le 26/08/2015 à 00:00
Source: Observatoire de Paris
Instrument pour partie conçu et réalisé à l'Observatoire de Paris au Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), GRAVITY est arrivé à Paranal au Chili en juillet 2015 pour équiper le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l'ESO. Il vient d'être réassemblé et testé avec succès dans un laboratoire d'intégration. Première lumière (L'expression première lumière désigne le moment où un télescope astronomique nouvellement installé reçoit et enregistre ses premiers photons venus du ciel. Les astronomes utilisent ce...) sur le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) attendue pour novembre 2015.

L'interférométrie (L'interférométrie est une méthode de mesure qui exploite les interférences intervenant entre plusieurs ondes cohérentes entre elles.) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) est une technique qui consiste en l'association de plusieurs télescopes pour gagner en résolution angulaire, l'objectif étant d'observer sur le ciel des détails de plus en plus fins.

Depuis le début des années 2000, l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la...) contribue de façon majeure, par la fourniture d'instruments optiques complexes, au VLTI, l'interféromètre déployé sur le VLT de l'European Southern (Southern est le nouveau nom de la concession ferroviaire, initialement exploitée par Connex South Central, desservant les lignes du sud de Londres, du Surrey et du Sussex à partir des gares londoniennes de Victoria et London Bridge.) Observatory (ESO) au Chili. Avec l'installation de GRAVITY, c'est une nouvelle génération d'instruments qui prend corps.


Instrument de deuxième génération, GRAVITY a été expédié au Chili, puis assemblé dans un hall d'intégration au camp de base de Paranal et testé avec succès, fin juillet.
© MPE/GRAVITY team

Derniers passages en revue

Après la revue de Preliminary Acceptance Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) passée avec succès début juin 2015, l'instrument a été désassemblé pour être expédié au Chili le 29 juin. L'instrument a été à nouveau assemblé dans un hall d'intégration du camp de base de Paranal à partir du 15 juillet. Des franges de laboratoires ont été obtenues le 21 juillet.

Un programme de préparation technique est prévu jusqu'à la première 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 (violet)...) sur le ciel. Celle-ci est attendue:
- en novembre 2015, avec les télescopes auxiliaires du VLTI,
- puis dans le courant du printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le début de l'année) est l'une des quatre saisons des zones tempérées, précédant l'été et...) 2016, avec les télescopes de 8,2 m du VLTI.

Sonder l'espace-temps aux frontières du trou noir (En astrophysique, un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu’il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper (à...)

GRAVITY aura pour principal objectif de sonder l'espace-temps au plus près du trou noir supermassif (En astrophysique, un trou noir supermassif est un trou noir dont la masse est d'environ un million à un milliard de masses solaires. C'est le type de trou noir le plus grand, après le -- encore hypothétique -- trou noir...) central de notre Galaxie (Galaxies est une revue française trimestrielle consacrée à la science-fiction. Avec ce titre elle a connu deux existences, prenant par ailleurs la suite...), ainsi que son 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 écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à...). Il permettra aussi des 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 procuré explique la...) inédites de noyaux actifs de galaxies ou d'exoplanètes et jouera un rôle majeur en physique stellaire (La physique stellaire est la branche de l'astrophysique qui étudie les étoiles. Elle fait intervenir des connaissances issues de la physique nucléaire, physique atomique, physique moléculaire, thermodynamique, magnétohydrodynamique,...).


Un trou noir supermassif, nommé Sagittarius A* ou Sgr A*, occupe le coeur de la Voie Lactée, notre galaxie (Une galaxie est, en cosmologie, un assemblage d'étoiles, de gaz, de poussières et de matière noire et contenant parfois un trou noir supermassif en son centre.). Cette image a été obtenue en juin 2004 avec le système d'optique adaptative (L'optique adaptative est une technique qui permet de corriger en temps réel les déformations évolutives et non-prédictives d'un front d'onde grâce à un miroir déformable.) NAOS/Conica installé sur le VLT.
© Observatoire de 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...) / LESIA.

Recombinant les faisceaux optiques des télescopes du VLTI, GRAVITY fera des mesures astrométriques à la précision inégalée de 10 micro secondes d'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.), en plus de sa capacité 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, soit par impression...) et de spectroscopie interférométriques.

Contributions

Depuis 2005, le LESIA de l'Observatoire de Paris participe activement à GRAVITY au sein d'un consortium dirigé par le Max Planck 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...) (MPE), et comprenant l'Institut Max Planck pour l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et...) d'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" provient...) (MPIA), l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) de Cologne (UoC), l'Institut de Planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses branches de la science ; son domaine d'étude s'étend des grains microscopiques...) et d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la...) de Grenoble (IPAG), laboratoire Systèmes, Instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) et Modélisation de Lisbonne et Porto (SIM) de Lisbonne et Porto au Portugal et auquel a participé l'ONERA durant la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) d'étude.

Une vingtaine de membres du LESIA travaillent ou ont travaillé sur ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) depuis son origine, avec notamment la responsabilité de plusieurs sous-systèmes de haute technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :):
- Le suiveur de franges;
- Le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement,...) de réduction de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.);
- Les fonctions fibrées.

Le LESIA contribue d'autre part à l'optique adaptative infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus...) de l'instrument et à l'étude système. Enfin, il a la responsabilité du groupe 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...) de l'instrument.

Globalement GRAVITY aura couté 7 millions d'euros hors coûts salariaux et nécessité une puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) de travail équivalente à 163 personnes occupées à temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) plein pendant une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.).
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