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Le télescope Gémini sud plus fort que le télescope Hubble !

Les progrès de l'optique adaptative destinée à compenser la turbulence atmosphérique ne cessent d'améliorer la résolution des télescopes au sol. Le système GeMS désormais opérationnel sur le télescope Gémini sud lui permet d'atteindre une résolution supérieure à celle du télescope spatial Hubble.

Première image réalisée avec le télescope Gémini sud équipé du système GeMS révélant en détail la partie centrale de l'amas globulaire NGC 288. On peut comparer le résultat à celui qu'on obtiendrait avec une optique adaptative classique (à droite au centre) et sans optique adaptative (à droite en bas). © Gemini Observatory Première image réalisée avec le télescope Gémini sud équipé du système GeMS révélant en détail la partie centrale de l'amas globulaire NGC 288. On peut comparer le résultat à celui qu'on obtiendrait avec une optique adaptative classique (à droite au centre) et sans optique adaptative (à droite en bas). © Gemini Observatory

Le télescope Gémini sud plus fort que le télescope Hubble ! - 2 Photos

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L'année 2012 sera-t-elle celle du renouveau des instruments astronomiques installés sur la planète ? Souvent moins médiatisées que celles de leurs homologues en orbite, les observations réalisées par ces télescopes (dont le plus imposant est le Gran Tecan avec son miroir géant de 10,40 mètres de diamètre) sont indispensables à la communauté scientifique. On a longtemps considéré que l'avenir de l'astronomie passait par la mise en orbite des instruments d'observation qui du même coup échappaient à la bête noire des astronomes, la turbulence terrestre qui dégrade la qualité des images et ne permet jamais d'atteindre la résolution théorique liée au diamètre d'un miroir de télescope.

Mais ce point de vue est peut-être en train de changer. Car mettre un très grand télescope en orbite est un pari particulièrement risqué et coûteux. L'explosion du budget initial consacré au télescope James Webb (le JWST) a failli sceller son sort. Passé de 1 à 6 milliards de dollars, le successeur du télescope spatial Hubble a échappé de justesse (et provisoirement) à la cure d'austérité que le parti républicain voulait imposer aux États-Unis l'an passé. Dans le même temps l'ESO, qui va fêter en 2012 un demi-siècle de découvertes majeures en astronomie, vient rappeler à ceux qui en doutaient que les télescopes terrestres ne cessent d'évoluer pour des coûts bien moins élevés.

Pour faire toujours mieux avec un télescope d'un diamètre donné, les ingénieurs travaillent sur des caméras plus performantes (comme celle du VST avec ses 268 mégapixels) et des systèmes d'optique adaptative.

Le laser du système GeMS en action au-dessus de la coupole du télescope Gémini sud installé sur le Cerro Pachon. © Gemini Observatory
Le laser du système GeMS en action au-dessus de la coupole du télescope Gémini sud installé sur le Cerro Pachon. © Gemini Observatory

Une cure de jouvence salutaire pour le télescope Gémini sud

Le télescope Gémini sud, de 8,1 mètres de diamètre, est installé sur le Cerro Pachon, l'un des sommets des Andes chiliennes. Comme son jumeau le Gémini nord à Hawaï, il est le fruit d'une coopération entre les États-Unis, le Royaume-Uni et le Canada.

Il y a un an le télescope Gémini sud accueillait le système GeMS (Gemini Multi-Conjugate Adaptive Optics System), un ensemble optique et électronique mis en chantier depuis une dizaine d'années par une équipe de techniciens autour de deux ingénieurs français, François Rigaut et Benoît Neichel. Particularité de GeMS : contrairement aux autres systèmes d'optique adaptative, il étudie les effets de la turbulence non pas sur une mais sur cinq étoiles artificielles produites par un laser. Les résultats obtenus sont ensuite transmis au système d'optique adaptative Canopus, un jeu de miroirs déformables installé au foyer du télescope Gémini sud. Après une année de tests le verdict est tombé. Grâce à GeMS, le télescope Gémini sud est capable de saisir sur le ciel des détails de 0,08 seconde d'arc dans l'infrarouge contre 0,1 seconde d'arc pour le télescope Hubble. C'est ce que révèle la photographie de NGC 288 (ci-dessous), un amas globulaire dans la constellation du Sculpteur.

Benoît Neichel se félicite de « cette première image étonnamment nette avec une qualité constante sur tout le champ ». Même enthousiasme pour François Rigaut qui a déclaré : « nous sommes un peu devant un territoire inexploré : personne n'a jamais fait des images de ce champ d'étoiles avec une telle résolution ». Et les deux hommes imaginent déjà ce qu'un tel système pourrait permettre de découvrir avec un télescope géant comme le futur E-ELT...                


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