Où en est on en interférométrie?

[PierreJL 191]

Cela fait quelques temps que les astronomes jurent par l'interférométrie pour gagner en résolution...
Est-ce finalement une technique réalisable pour gagner en notamment en pouvoir séparateur?
Je n'ai pas le sentiment qu'il y ait beaucoup de tolérance dans la pratique de cette observation...

[jackbauer 2 413]

Voilà des nouvelles du VLTI :

AMBER : un interféromètre pour observer la naissance des étoiles
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 19/03/2007 à 13h38

Sonder les nébuleuses proto-planétaires, observer et analyser en direct les couches de matières éjectées par une nova quelques jours après son explosion ou encore voir les détails des tores de poussière au sein des noyaux actifs de galaxies, voila ce qu’est en train de faire, ou va très bientôt réaliser, AMBER.
Pour effectuer de telles prouesses, il faudrait théoriquement des télescopes de plusieurs dizaines voire plusieurs centaines de mètres de diamètre. Inutile de dire que la réalisation d’un miroir de cette taille et ne se déformant pas sous propre poids relève de l’utopie, même en imaginant des techniques d’optique adaptative !

Alors comment faire ?

Il s’agit d’utiliser la théorie dite de l’optique de Fourier, plus précisément la technique de la synthèse d’ouverture optique par interférométrie. En combinant de façon adéquate les images obtenues par plusieurs télescopes, éloignés les uns des autres de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de mètres, on peut alors reconstituer l’image que donnerait un télescope de la taille équivalente à la distance séparant ces derniers.

C’est donc ce qui a été fait avec AMBER, l’acronyme de Astronomical Multi-BEam Recombiner qui est un instrument permettant de mélanger les faisceaux de trois des quatre télescopes de huit mètres du VLT. Les observations fournies le sont dans l’infra-rouge proche et actuellement, tout se passe comme si AMBER était le plus grand télescope au monde et jamais construit dans toute l’histoire de l’humanité ! Il aurait fallu couler et polir un miroir de 130 m de diamètre pour obtenir le même résultat et si on se rappelle que le VLT est au Cerro Paranal à plusieurs milliers de mètres d’altitude dans les Andes, on s’imagine aisément les obstacles insurmontables auxquels on aurait été confronté.

AMBER est en fait un des dispositifs qui équiperont le VLTI, le Very Large Telescope Interferometer en cours de réalisation. C’est celui qui permet les observations en infra-rouge. Il est le fruit d’une collaboration entre plusieurs laboratoires français et européens, notamment :

le Laboratoire d'astrophysique de Grenoble (CNRS, Université Joseph Fourier, Observatoire des sciences de l'univers de Grenoble) auquel appartient le responsable scientifique du projet, F. Malbet, et qui s'est occupé principalement de l'intégration de l'instrument, de son contrôle logiciel et de la réduction des données.
le Laboratoire universitaire d'astrophysique de Nice (CNRS, Université de Nice) auquel appartient l'investigateur principal de l'instrument, R. Petrov.
l'Institut Max Planck de radioastronomie (MPIfR) de Bonn qui a fourni la caméra pour les observations en proche infrarouge.

Les perspectives

Nous n’en sommes qu’au tout début des observations mais les résultats déjà obtenus ont suffi pour que le prestigieux journal Astronomy & Astrophysics consacre un numéro spécial à leur sujet.

Ainsi, la nova récurrente RS Oph, qui a fait éruption le 12 février 2006, a été observée pour la première fois par des interféromètres optiques dont AMBER sur le VLTI, 5 jours seulement après sa découverte. Ces observations montrent une géométrie et une cinématique complexe bien loin de la représentation simple et naïve d'une boule de feu sphérique en expansion. AMBER a en particulier permis une étude fine de l'onde de choc et du vent issu de la nova.

Dans le cas de l'étoile η Carinae, une des étoiles les plus massives et les plus lumineuses de notre Galaxie, les mesures obtenues avec AMBER confirment la prédiction théorique selon laquelle les étoiles tournant rapidement sur elles-mêmes produisent un vent stellaire collimaté le long de leur axe de rotation.

Avec AMBER, et plus généralement le VLTI, les astronomes se proposent d’étudier :

les exoplanètes, comme les Jupiter chauds ;
les naines brunes et les étoiles de faibles masses ;
les jeunes étoiles en formation avec leur disque de poussières, comme les T Tauri, et les premiers stades de l’évolution stellaire ;
les noyaux actifs de galaxies avec leurs trous noirs supermassifs et leur tore de poussière ;
les étoiles Be et AGB. Les premières sont hautement variables et en rotation rapide, les dernières correspondent aux étoiles de la séquence principale en fin de vie éjectant leurs couches supérieures ;
les détails de la surface des étoiles (champ magnétique, convection, oscillations etc…) ;

Comme on le voit, les années à venir avec le VLTI et AMBER vont être passionnantes et riches en découvertes multiples sur le cosmos !

[PierreJL 191]

Merci Jackbauer pour cette réponse bien détaillée !

Pierre-Jean