Interférométrie optique au VLT : on y est !

[Kaptain 5 916]

http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-16869022
Après un essai raté en mars 2011, ils y sont arrivés : les quatre miroirs enfin ensemble, simulant un miroir de 130 mètres de diamètre ! Ca ouvre un nouveau champ d'observations énorme !

[jackbauer 2 14 048]

Joli scoop de cette reporter pour la BBC, l'info n'est reprise nulle part encore, semble t-il...

extrait :
"..."With four telescopes, you can start thinking about triple stars or young stars surrounded by a protoplanetary disk - a disk of dust and gas that forms planets."
"Now, the zoo of objects accessible to us will be much bigger."

[Pascal C03 4 106]

Je me pose une question; si on simule un télescope de 130m; pourquoi vouloir en construire un nouveau de "seulement" 30m?
Je suppose que les 4 VLT sont en interféromètre ce qui n'est pas vraiment une reconstitution d'un télescope de 130m... Quelqu'un peut m'en dire plus?

[ChiCyg 0]

PascalCO3,

Un interféromètre ne donne pas une image directe mais une "visibilité" pour chaque paire de base (deux télescopes ne font qu'une base, 3 télescopes 3 bases, 4 télescopes 6 bases, etc...) C'est exactement comme si le miroir de 130 m n'était réfléchissant que sur les zones où sont les télescopes de l'interféromètre.
Comme il y a des "trous" dans le miroir fictif, il faut reconstruire l'image, ce qui n'est pas évident.

D'autre part, la grande différence avec un miroir de 130 m est le nombre de photons reçus qui est beaucoup plus important que celui reçu par les 4 miroirs.

Dans les deux cas, l'atmosphère est un obstacle qu'il faut essayer de contourner.

[Superfulgur 16 259]

Un EELT de 39 mètres de diamètre reçoit en principe 5.6 fois plus de lumière que les quatre télescopes de 8.2 m de l'ESO observant ensemble...

En réalité, le différentiel est encore plus important, du fait du nombre proprement hallucinant de miroirs nécessaires pour faire converger la lumière des quatre engins, via les lignes à retard, au foyer du VLTI. Il y a peut-être un facteur 10 en luminosité entre le VLT interférométrique et un télescope de 40 mètres...

Enfin, les quatre VLT sont fixes. Pour "remplir" le miroir virtuel de 130 mètres, il faudrait idéalement qu'ils soient mobiles, comme les quatre télescopes auxiliaires.

S

[Superfulgur 16 259]

Last but not the least, il n'y a pas assez de lignes à retards pour faire fonctionner ensemble les quatre télescopes de 8.2 mètres et les quatre télescopes auxiliaires de 1.8 m...

[a s p 0 6 852]

il y a un nombre incompressible de miroirs dans chaque bras d'un interféromètre classique, de l'ordre de treize ou dix sept (je ne me souviens plus exactement) et la transmission totale est de l'ordre du millième quand les traitements sont en mauvais état à quelques pour cent en temps normal.
de plus l'interféromètre ne donne qu'une mesure du contraste de l'objet par base de deux télescopes, la mesure de la phase étant rendue très délicate par la contribution des déphasages atmosphériques et instrumentaux.
avec une observation utilisant un triplet (trois télescopes) on a accès une phase dite de clôture qui est de meilleure qualité (une seule par triplet), mais cela correspond malgré tout qu'à un seul élément résolu pour reconstruire une image : il faut beaucoup de triplets qui remplissent (échantillonnent) de façon à peu près homogène la pupille d'un télescope équivalent.

[Ce message a été modifié par asp06 (Édité le 05-02-2012).]

[ChiCyg 0]

Oui mais non, y a pas d'instrument idéal, toutes les techniques d'observation ont leurs limites et leurs avantages. Pour les interféromètres, j'ai trouvé une page (ancienne) de Wikipedia qui compare leurs performances : http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_astronomical_interferometers_at_visible_and_infrared_wavelengths
où l'on voit que la magnitude limite est assez élevée ... en revanche, un interféromètre enregistre simultanément les images sur une tripotée de longueurs d'onde, ce qu'on ne sait pas faire avec un télescope classique et qui est très intéressant.

On peut voir le schéma optique d'un interféromètre page 11 du document de Chara : http://www.chara.gsu.edu/CHARA/Slides/CHARAoverview.pdf

Question rendement je ne suis pas sûr que celui de l'E-ELT sera terrible : il aura, à la base, 5 miroirs avant la station pré-focale au foyer Nasmyth, après il faut un dé-rotateur, prélever une partie de la lumière pour l'optique adaptative, tout le bazar pour les lasers guide, etc ... Pour mémoire, le TMT a trois miroirs pour arriver au foyer Nasmyth.

Ces instruments n'auront plus de foyer primaire : impossible d'y loger tout le système d'optique adaptative, de lasers et tutti quanti.

[Superfulgur 16 259]

De mémoire (à vérifier), pour emmener le signal du VLT vers le labo interférométrique VLTI, c'est 23 miroirs........................

[a s p 0 6 852]

oui il y a beaucoup de miroirs dans le vlti et je voulais insister sur le fait qu'on ne peut pas gagner en transmission totale tant que ça parce qu'ils sont proches du nombre de miroir en dessous duquel soit ça ne marche pas soit on ne corrige plus tous les effets de rotations différentielles entre chaque bras.

l'eelt ce n'est pas pour faire de l'imagerie à très haute résolution à la base il me semble, cela viendra peut être avec les instruments focaux de seconde génération. en fait je n'ai pas suivi son développement et je ne connais pas ce que seront les instruments retenus pour la première génération.

[jldauvergne 15 246]

asp06, je ne sais pas à quelle résolution accèdera l'ELT, mais il sera à priori inutilisable sans une OA, voire une OA multiconjuguée. Donc le résultat devrait quand même être honorable.
Sans doute de l'ordre de 1/100", voire mieux.

[ChiCyg 0]

quote:

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Sans doute de l'ordre de 1/100", voire mieux.

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Faut pas trop rêver le pouvoir séparateur THEORIQUE d'un 39,2 m dans la bande K (2,2 µm) est ce que tu dis : 10 milliarcsec.

Les gens raisonnent plutôt en rapport de Strehl qui est le rapport entre l'intensité au max de la tache d'Airy à l'intensité qu'on aurait avec une optique parfaite. Le Keck (10 m) arrive au mieux, quand le seeing est excellent, à 65% dans la bande K (2,2 µm) et 45% dans la bande H (1,6 µm) avec un miroir déformable à 349 actuateurs (vérins) pour corriger le front d'onde.

Le futur VLT avec ses 5200 vérins n'aura aucune chance de faire mieux vu qu'il est 3,9 fois plus grand, il aura besoin pour couvrir la même surface d'onde de 3,9*3,9 =15 fois plus de vérins c'est à dire 5300. Encore faut-il que toute l'intendance suive ...

[eidt] Excusez la faute de frappe, j'ai corrigé 10 mas soit 1/100 d'arcseconde. 39,2 m ça donne 11 mas dans la bande K (2,2 µm) et 8 mas dans la bande H (1,6 µm) et 2,5 mas dans le visible (0,5 µm)

[Ce message a été modifié par ChiCyg (Édité le 07-02-2012).]

[jldauvergne 15 246]

centi " pas mili "

[Superfulgur 16 259]

Oui, à 2 microns, à la louche, on a bien un centième de seconde d'arc :

0.01''