Le Gemini Sud talonne le t–¿lescope Hubble

Le t–¿lescope am–¿ricain Gemini Sud livre ses premi–Rres images en couleurs r–¿alis–¿es avec un syst–Rme optique unique, capable de compenser les turbulences atmosph–¿riques sur un champ large.

Une premi–Rre mondiale
Le t–¿lescope Gemini (large de 8,1 m) est le premier au monde –Š mettre en —Óuvre de fa–?on routini–Rre une optique adaptative dite multiconjugu–¿e. Ce syst–Rme bas–¿ sur l'analyse de 5 –¿toiles artificielles et de 3 miroirs, d–¿formables 500 –Š 1000 fois par seconde, permet d'obtenir des images tr–Rs fines sur un champ 10 –Š 15 fois plus large que les optiques adaptatives d'ancienne g–¿n–¿ration.

Deux nouvelles images en couleur
Ces images ne sont pas les premi–Rres r–¿alis–¿es avec cet instrument baptis–¿ Canopus, mais ce sont les premi–Rres vues en couleurs montr–¿es au grand public. Il s'agit de fausses couleurs, car l'instrument observe dans l'infrarouge. Le spectre visible va de 400 –Š 750 nm de longueur d'onde. Ici les objets sont vus –Š 806 et 900 nm, donc juste au-del–Š de la lumi–Rre rouge perceptible –Š l'—Óil nu.

Presque aussi bien que Hubble
La r–¿solution obtenue est de 0,08 seconde d'arc, soit la taille d'une pi–Rce de 1âÂ? vue –Š 50 km ! C'est proche des performances du t–¿lescope spatial Hubble capable de voir des d–¿tails de 0,05 seconde d'arc.
Pour resituer ces performances, la vue ci-dessous compare le centre de la galaxie du Centaure, vue avec plusieurs instruments. Cr–¿dit : ESO / Gemini observatory / NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA) / Ciel et Espace Photos.

–À gauche avec l'un des t–¿lescopes de 8,2 m du Very Large Telescope sans optique adaptative. La vue au centre, prise avec le t–¿lescope Gemini Sud et sa nouvelle optique adaptative, est nettement plus fine. –À droite : une vue prise par le t–¿lescope spatial Hubble, sensiblement plus d–¿taill–¿e, mais –Š peine. La plus grosse diff–¿rence avec le Gemini se voit au niveau des –¿toiles les plus brillantes qui diffusent moins car elles n'ont pas –Š traverser l'atmosph–Rre plus un syst–Rme optique complexe.

Un film pour tout comprendre
Pour expliquer le principe de fonctionnement de Canopus, l'observatoire Gemini vient de mettre en ligne une vid–¿o comment–¿e par l'astronome fran–?ais Beno–?t Neichel, charg–¿ du d–¿veloppement de ce nouvel instrument.

En r–¿sum–¿ si vous ne parlez pas anglais :
Beno–?t Neichel explique que lorsque l'on regarde une –¿toile –Š travers l'atmosph–Rre, l'image est d–¿form–¿e comme lorsque l'on regarde le Soleil depuis le fond d'une piscine. Ces effets de turbulence sont les m–Tmes que ceux que l'on voit au-dessus d'une route ou d'une piste chauff–¿e au Soleil. Ils ont li–¿s –Š des –¿changes entre de l'air chaud et de l'air froid.

L'effet est encore plus important quand on regarde le ciel avec un t–¿lescope g–¿ant comme Gemini. Pour limiter ce probl–Rme, les astronomes ont plusieurs solutions.

1. Se placer au sommet de montagnes o–? le ciel est plus stable qu'en plaine. Ce sont les conditions que l'on rencontre au Chili, mais c'est loin d'–Ttre suffisant avec des t–¿lescopes de plus de 1 m–Rtre.

2. La solution suivante consiste –Š analyser la lumi–Rre d'une –¿toile brillante et –Š compenser les turbulences avec un petit miroir d–¿formable devant le capteur. Ce miroir est capable d'effectuer des centaines de corrections par seconde. Seulement, les –¿toiles assez brillantes pour analyser les corrections –Š appliquer ne permettent m–Tme pas de couvrir 1% du ciel.

3. Pour aller plus loin, les astronomes ont donc cr–¿–¿ des –¿toiles artificielles avec des lasers au sodium. Ceux-ci se refl–Rtent sur une couche d'atmosph–Rre –Š 90 km d'altitude. Ainsi, le t–¿lescope peut observer 30% du ciel. Seulement cette technique permet d'avoir des bonnes images sur un angle tr–Rs –¿troit autour de l'–¿toile guide.

4. Pour aller plus loin, il faut plus d'–¿toiles artificielles et faire des corrections avec plus de miroirs d–¿formables. C'est ce que fait le nouvel instrument Canopus, avec 5 –¿toiles artificielles, 5 analyseurs et 3 miroirs d–¿formables. Le laser est projet–¿ sur le ciel –Š travers un t–¿lescope de 45 cm de diam–Rtre, situ–¿ juste derri–Rre le miroir secondaire du t–¿lescope de 8,1 m–Rtres.

JL Dauvergne, le 4 avril 2012