Le miroir du Télescope de Hale
Photo Caltech Archives
Palomar est une légende en astronomie : ici ont pris place les premiers travaux sur les populations d'étoiles et l'évolution stellaire, les premières identifications de sources radio-émettrices, la découverte des quasars, les premières études sur la forêt alpha de Lyman. Depuis 1948, les instruments de l'observatoire ont sans cesse été améliorés, au fur et à mesure des progrès techniques. Tous les télescopes utilisent les caméras CCD ou les détecteurs les plus modernes, dans le visible et l'infrarouge. Palomar entend bien rester un observatoire à la pointe de la recherche en astronomie, mais pour cela, les responsables scientifiques doivent réfléchir aux nouvelles stratégies qui permettront à un observatoire équipé de "petits" instruments de rester dans la compétition ; les premiers axes de développement retenus exploitent les atouts (grande flexibilité et coûts relativement faibles) d'un tel observatoire à l'ère des télescopes géants de plus de 8 mètres. Ces axes sont de :
Les principaux instruments de l'observatoire sont le télescope de Hale (5 mètres), le télescope Oschin (un Schmidt de 1,2 mètre), un télescope Schmidt de 46 centimètres, et une lunette de 1,5 mètre. Les visiteurs peuvent voir le télescope de Hale : une galerie est aménagée dans la coupole, tout autour du télescope. Les autres instruments ne sont pas visibles.
Après plusieurs tentatives pour fabriquer un miroir de 5 mètres en quartz,
et un million de dollars dépensés en vain, Hale demanda à la
société "Corning Glass Work" de tenter de construire ce miroir en Pyrex.
Ce qui fut réalisé le 2 Décembre 1934, dès le second essai.
Ce miroir de 20 tonnes a été coulé dans l'état de New York.
Après une période de refroidissement de 8 mois, il a rejoint Pasadena
en train. Ce trajet, effectué à la vitesse maximum de 25 miles à
l'heure a requis 14 jours.
C'est à Pasadena que le miroir a été taillé et poli : un travail
très
laborieux qui a duré 13 années et qui a d'ailleurs été
interrompu 3 ans à cause de la guerre, les personnels ayant été
affectés à d'autres projets. Environ 4,5 tonnes de verre auront finalement
été retirées du miroir brut par fraisage et polissage !
Pendant ce temps, le mont Palomar était
aménagé, la coupole bâtie, et les
éléments du télescope, fabriqués aux quatre coins des Etats-Unis,
acheminés jusqu'à Pasadena par bateau, train, et route. Enfin, le 12 Novembre
1947, le miroir lui-même fut monté sur le mont Palomar, et installé dans
le télescope : il faudra encore 2 années de travail sur place pour terminer
son polissage et parfaire son alignement. George Ellery Hale, mort en 1938 n'aura pas vu
la fin des travaux.
 Construction de la coupole Photo Caltech Archives |
 Acheminement du miroir par le train Photo Caltech Archives |
 George Ellery Hale Photo Caltech Archives |
 Cérémonie d'inauguration Photo Caltech Archives |
Le télescope a été officiellement inauguré le 3 Juin 1948. Edwin Hubble a pris sa première photographie avec cet instrument en Janvier 1949. A partir d'Octobre 1949, le télescope fut mis à la disposition des astronomes de Caltech et de l'institution Carnegie.
Ce télescope peut-être équipé de divers instruments pour la recherche, par exemple de caméras en lumière visible, en infrarouge et en proche infrarouge. De nombreux spectrographes sont également disponibles, dont le Norris capable de réaliser simultanément le spectre de 100 sources lumineuses. Une système d'optique adaptative est en cours d'installation pour parfaire les images en infrarouge.
Ce télescope de 5 mètres de diamètre est partagé avec les
astronomes de l'université de Cornell et du laboratoire "Jet propulsion", ces deux
institutions occupant chacune 25% du temps, 50% restant à Caltech.
Les découvertes effectuées avec cet instrument depuis 1948 ont
été très nombreuses : de l'étude des comètes et des
astéroïdes du système solaire, aux galaxies éloignées
et aux quasars, en passant par les étoiles de notre galaxie.
La coupole du télescope de Hale Photo Bradford Behr |
Le télescope de Hale Photo A. Maury |
En 1929, Bernard Schmidt, un opticien Estonien, présente le prototype du
télescope qu'il vient d'inventer à Walter Baade, un collègue
de G.E. Hale, c'est cette conception de télescope qui est retenue
pour le 1,2 mètre du Mont Palomar. Les travaux ont commencé en 1938 : Corning a
coulé le miroir primaire, et les opticiens de Pasadena ont réalisé
la lame correctrice. Le champ de ce télescope sera de 36 degrés carrés.
Ce Schmidt a vu sa première lumière en 1948.
Bernard Schmidt Photo Caltech Archives |
Edwin Hubble observe dans le chercheur du Schmidt de 1,2 mètre Photo Caltech Archives |
C'est sur ce télescope de 1,2 mètre qu'à été réalisé le premier atlas du ciel de Palomar (POSS I, hémisphère nord), de 1950 à 1957. Les données collectées lors de cet inventaire sont encore très utilisées : elles sont disponibles sous forme de copies des plaques photographiques (sur papier, sur verre, et maintenant électroniques).
Au cours des années 1970, le grain des plaques photographiques produites par Kodak s'est beaucoup affiné. Ces nouvelles plaques ont été utilisées pour la réalisation d'un catalogue du ciel de l'hémisphère sud avec un télescope de Schmidt appartenant au Royaume Uni (ce Schmidt était une copie du Schmidt de Oschin, avec un correcteur achromatique).
Au début des années 1980, le Schmidt de Oschin a été modernisé : il a été équipé d'un correcteur achromatique, ainsi que d'un système de guidage automatique. Contrairement au télescope de Hale, cet instrument n'est pas équipé d'une caméra électronique : les photographies sont prises sur des plaques carrées de 14 pouces. Cet équipement a permis d'effectuer un second inventaire du ciel de l'hémisphère nord (POSS II), complémentaire de celui de l'hémisphère sud, et du premier atlas de l'hémisphère nord POSS I. La nouvelle qualité de plaques (offertes par la société Eastman Kodak) a été employée, et 897 plaques ont été utilisées dans les trois longueurs d'onde IIIaJ (bleu), IIIaF (rouge) et IVN (proche infrarouge). Ce projet a duré 10 ans : le 1er Juin 1999, les 897 plaques correspondant aux longueurs d'onde IIIaJ et IIIaF étaient terminées ; il ne restait plus que 100 plaques en IVN à faire pour terminer le travail. Un français, A. Maury, a participé pendant 5 ans à l'élaboration des procédures photographiques du projet. Les photographies sont numérisées et les données obtenues (estimées à 3 teraOctets) sont ensuite traitées au moyen de logiciels sophistiqués, tirant partie des technologies les plus récentes en informatique et en intelligence artificielle.
J. Mueller a déjà trouvé une centaine de supernovae en comparant
les plaques POSS I et POSS II, ainsi que quelques comètes. C. Wilson a ainsi
découvert la comète Wilson en 1986. D. Monet de l'observatoire
naval américain (à Flagstaff, Arizona) prépare un catalogue
décrivant le mouvement propre de 100 étoiles, toujours sur la base de
la comparaison des deux inventaires.
L'atlas qui sera réalisé suite au second inventaire devrait
contenir plus de 50 millions de galaxies, plus de 2 milliards d'étoiles dont
100 000 quasars, jusqu'à la magnitude 21 ou 22. Une telle base de données
devrait servir à de très nombreux travaux, tels que l'étude des
galaxies faibles et des grandes structures, l'identification de sources émettant dans
des ondes radio, des rayons X, ou dans le proche infrarouge, d'objets variables, de
quasars à fort décalage dans le rouge, etc.
Ces données seront mises à la disposition des chercheurs du monde entier.
La coupole du télescope de 1,2 mètre Photo R. Danner et D. Hogg |
Le télescope de 1,2 mètre Photo R. Danner et D. Hogg |
Le 1,5 mètre, conçu pour compléter le télescope de Hale, possède un équipement d'une grande variété : caméras CCD, caméras infrarouge, spectrographes à haute résolution, etc.
Cet instrument est essentiellement utilisé par les projets des étudiants
de Caltech, ainsi que ceux de l'institut Carnegie de Washington.
De nombreuses procédures et de nombreux tests de calibration utiles aux
projets réalisés sur le 1,2 mètre (inventaire du ciel : POSS II)
y sont effectués.
Les étudiants sont fortement encouragés à s'impliquer dans
les projets de recherche menés à Palomar.
Le télescope de 1,5 mètre Photo R. Danner et D. Hogg |
La coupole du télescope de 1,5 mètre Photo R. Danner et D. Hogg |
Le télescope de 46 centimètres Photo R. Danner et D. Hogg |
La coupole du télescope de 46centimètres Photo R. Danner et D. Hogg |
Site Web de l'observatoire du mont Palomar :
http://astro.caltech.edu/observatories/palomar/
Remerciements :
Nous remercions Caltech Archives, Caltech Photo Desk, Rudolf Danner, David Hogg et Bradford Behr, d'autoriser Adagio à publier leurs photos sur ce site. Photos Caltech Archives : Courtesy of The Archives, California Institute of Technology.
Nous remercions A. Maury d'autoriser Adagio à publier la photo du télescope de Hale.
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