Une Muse pour le VLT, le très grand télescope de l'ESO
Publié par Michel le 03/03/2010 à 00:00
Source: CNRS-INSU
Illustration: © CRAL
MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer), un instrument de seconde génération pour le VLT, le très grand télescope de l'ESO, reçoit ses premiers éléments. Muse est un spectrographe 3D grand champ, permettant d'obtenir les spectres de nombreuses régions mitoyennes dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) de manière simultanée. Le consortium MUSE est piloté par le Centre de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) de Lyon (CRAL, INSU-CNRS) et regroupe six autres grands centres de recherche européens (1). De tels spectrographes peuvent être utilisés comme de véritables explorateurs de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) en trois 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 diamètre si c'est une pièce...) (deux pour les positions du ciel et une pour les longueurs d'onde). Muse sera un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la...) unique et puissant pour la découverte d'objets impossibles à détecter avec les techniques actuelles 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...). Basé sur une multitude de développements technologiques innovants, cet instrument pourra ainsi observer le ciel à un niveau encore jamais atteint jusqu'à présent.


Plateforme MUSE en DAO.

"Après de nombreuses années de travail acharné, c'est avec une grande satisfaction que nous voyons ce rêve devenir une réalité", déclare Roland Bacon, responsable du développement de cet instrument. "Le concept de MUSE, avec ses productions en série, est nouveau dans le domaine de l'astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs...) optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et il constitue une expérience clé dans la perspective des prochaines générations d'instruments pour le VLT, mais aussi pour le futur télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique...) géant européen."

Afin de pouvoir sonder des champs de l'Univers aussi grands que possible, MUSE n'utilisera pas un, mais vingt-quatre spectrographes 3D ! Toute l'intégrité de l'information lumineuse est préservée grâce à l'utilisation d'une nouvelle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) connue sous le nom de "découpeurs d'images" et MUSE utilise le plus grand découpeur d'images jamais utilisé en astronomie. Chaque spectrographe est équipé d'un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation...) CCD de 16 millions de pixels. C'est la première fois que des détecteurs de cette taille sont utilisés à l'ESO.

Entre la fin 2009 et le début 2010, MUSE a franchi deux importantes étapes: 24 détecteurs de hautes performances ont été livrés à l'ESO par la société EEV. Le premier des 24 spectrographes 3D et le découpeur d'image ont été livrés par la société Winlight Optics à l'équipe du CRAL où ils ont été montés avec le détecteur puis testé. Les spectres obtenus confirment la remarquable qualité des images du spectrographe ainsi que le parfait fonctionnement du système. "Cela signifie que nous pouvons maintenant donner le feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.) vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain...) pour la production en série des 23 spectrographes et découpeurs d'images suivants à la société Winlight" annonce Luca Pasquini de l'ESO.

En parallèle, à l'ESO, l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une...) du système cryogénique qui accueillera les 24 détecteurs et leurs cryostats a été assemblé et testé avec succès. Après l'achèvement de la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu...) de tests, il sera transféré au CRAL pour l'intégration finale de l'instrument.

Les 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...) lointaines apparaissent minuscules quand on les observe depuis 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...) et leurs images sont floues du fait de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) terrestre, leur étude est donc un véritable défi. MUSE utilisera un système innovant 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.) composé d'un miroir (Un miroir est un objet possédant une surface suffisamment polie pour qu'une image s'y forme par réflexion et conçu à cet effet. C'est souvent une couche métallique fine, qui, pour être protégée, est...) déformable de plus de 1 000 actuateurs et de 4 étoiles lasers qui corrigera les effets des perturbations atmosphériques en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel. L'exceptionnel niveau de performance de MUSE permettra ainsi la détection de galaxies qui apparaissent cent millions de fois moins brillantes que les étoiles les moins brillantes que l'on peut observer à l'œil nu.

Cet instrument révolutionnaire, dont la conception a commencé en 2004, devrait "voir" sa première lumière (L'expression première lumière désigne le moment où un télescope astronomique nouvellement installé reçoit et enregistre ses premiers photons venus du...) en 2012 sur le site du VLT (Paranal) au Chili. Cette date marquera l'ouverture de la chasse aux jeunes et lointaines galaxies. L'objectif de cette quête est de répondre aux questions fondamentales concernant les premières phases de la formation et de l'évolution des galaxies. Mais MUSE sera aussi un instrument efficace pour s'attaquer aux grandes questions de l'astrophysique du XXIe siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être l'âge du...) dans bien d'autres thématiques. Ainsi, le consortium MUSE a prévu par exemple d'étudier 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...) de trous noirs super-massifs qui sont supposés être présents dans la plupart des noyaux galactiques, ou encore d'examiner en détail les populations d'étoiles des galaxies proches. Le spectrographe MUSE sera évidemment ouvert à l'ensemble de la communauté 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 l'ESO.

Ce 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 diversité de...), unique et ambitieux, permettra de repousser les frontières de la connaissance en astronomie. C'est le 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...) d'une forte collaboration européenne regroupant 7 grands centres de recherche européens, dont deux importants laboratoires français: le Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL ; INSU-CNRS, 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 moment...) Claude Bernard-Lyon I, Ecole Normale Supérieure de Lyon), responsable du projet et le Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT ; INSU-CNRS, Université Paul Sabatier ; Observatoire Midi-Pyrénées). Plus de cent scientifiques et ingénieurs sont impliqués dans ce projet, réunissant ainsi l'ensemble des compétences nécessaires pour réaliser et exploiter ce fabuleux instrument - de l'optique à 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 procuré explique la très grande...) et à la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée...) astrophysique en passant par la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...), la cryogénie (La cryogénie est l'étude et la production des basses températures (inférieures à -150 °C) dans le but de comprendre les phénomènes physiques qui s'y manifestent. Elle possède de très nombreuses applications notamment dans le secteur...), le traitement du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les signaux lumineux sont employés depuis la nuit...) et le management. Autant de savoir-faire mis en œuvre de manière coordonnée pour atteindre un but unique, l'avancée de notre connaissance de l'Univers.


Note:

(1) Le consortium MUSE est piloté par le Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL: INSU-CNRS, Université Claude Bernard-Lyon I, Ecole Normale Supérieure de Lyon - France) et comprend les centres de recherche suivants: l'Observatoire européen Austral (Le mot austral (du latin australis) est un adjectif qualifiant ce qui se situe dans l'hémisphère sud.) (ESO), le Leiden Observatory (NOVA - Hollande), le Laboratoire d'Astrophysique de Toulouse-Tarbes (LATT: INSU-CNRS,Université Paul Sabatier ; Observatoire Midi-Pyrénées - France), l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) für Astrophysik (Georg-August University of Göttingen - Allemagne), l'Insitute for Astronomy à ETH, Zurich (Suisse) et l'Astrophysikalisches Institut Potsdam (Allemagne).
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