Invention d'une lentille plate pour télescope : ce que ça change

Depuis des siècles, les télescopes reposent sur des lentilles et miroirs courbés pour observer l'Univers. Une équipe de chercheurs a récemment développé une lentille plate, légère et capable de capturer des images en couleurs précises, ouvrant la voie à une nouvelle ère pour l'observation spatiale.

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Détection du neutrino le plus énergétique de tous les temps

Les astrophysiciens des particules qui exploitent le télescope neutrino sous-marin KM3NeT (Cubic Kilometre Neutrino Telescope) ont observé le neutrino le plus énergétique jamais observé. 

La particule, qui provient probablement d'une galaxie lointaine, a été détectée il y a pile deux ans, le 13 février 2023, mais les chercheurs n'ont remarqué la détection qu'au début de l'année 2024, lorsqu'ils ont terminé la première analyse de leurs données après la première mise en route du réseau de photomultiplicateurs. L'année dernière, lors d'une conférence à Milan, ils avaient annoncé qu'il s'agissait d'un événement potentiellement record, mais n’avaient pas divulgué de détails.

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Dernière lueur d'étoile pour le projet révolutionnaire Gaia

Gaia, le télescope de cartographie de la Voie lactée de l'Agence spatiale européenne, a achevé la phase d'analyse du ciel de sa mission, accumulant plus de trois mille milliards d'observations d'environ deux milliards d'étoiles et d'autres objets au cours de la dernière décennie, révolutionnant ainsi la vision de notre galaxie et de notre voisinage cosmique.

Lancé le 19 décembre 2013, le réservoir de carburant de Gaia est presque vide. Il consomme environ une douzaine de grammes de gaz froid par jour pour continuer à tourner avec une précision extrême. Mais ce n'est pas encore la fin de la mission. Des tests technologiques sont prévus dans les semaines à venir avant que Gaia ne soit déplacée vers son orbite de « retraite », et deux publications massives de données sont prévues respectivement vers 2026 et à la fin de cette décennie.

Infographie présentant la mission Gaia de l'ESA en chiffres pendant sa phase de surveillance du ciel

« Aujourd’hui marque la fin des observations scientifiques et nous célébrons cette mission incroyable qui a dépassé toutes nos attentes, en durant presque deux fois la durée de vie initialement prévue », a déclaré Carole Mundell, directrice scientifique de l’ESA.

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Le ciel le plus sombre et le plus pur du monde menacé par un mégaprojet industriel

Le 24 décembre, AES Andes, une filiale de la compagnie d'électricité américaine AES Corporation, a soumis un projet de complexe industriel de grande envergure à une étude d'impact sur l'environnement. Ce complexe menace le ciel pur de l'observatoire de Paranal de l'ESO dans le désert d'Atacama au Chili, qui est le plus sombre et le plus clair de tous les observatoires astronomiques du monde [1]. Le mégaprojet industriel devrait être situé à une distance de 5 à 11 kilomètres des télescopes de Paranal, ce qui porterait un préjudice irréparable aux observations astronomiques, notamment en raison de la pollution lumineuse émise pendant toute la durée d'exploitation du projet. La relocalisation du complexe permettrait de préserver l'un des derniers ciels obscurs véritablement purs de la planète.

Effleurer la voûte céleste

Un patrimoine irremplaçable pour l'humanité

Depuis son inauguration en 1999, l'Observatoire de Paranal, construit et exploité par l'Observatoire Européen Austral (ESO), a permis des avancées significatives en astronomie, telles que la première image d'une exoplanète et la confirmation de l'accélération de l'expansion de l'Univers. Le prix Nobel de physique 2020 a été décerné pour les recherches sur le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, dans lesquelles les télescopes de Paranal ont joué un rôle déterminant. L'observatoire est un atout majeur pour les astronomes du monde entier, y compris ceux du Chili, dont la communauté astronomique s'est considérablement développée au cours des dernières décennies. En outre, le Cerro Armazones, situé à proximité, accueille la construction de l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, le plus grand télescope de ce type au monde - une installation révolutionnaire qui changera radicalement ce que nous connaissons de notre Univers.

« La proximité du mégaprojet industriel AES Andes à Paranal pose un risque critique pour le ciel nocturne le plus pur de la planète », a souligné le directeur général de l'ESO, Xavier Barcons. « Les émissions de poussière pendant la construction, l'augmentation des turbulences atmosphériques et surtout la pollution lumineuse auront un impact irréparable sur les capacités d'observation astronomique, qui ont jusqu'à présent attiré des investissements de plusieurs milliards d'euros de la part des gouvernements des États membres de l'ESO ».

L'impact sans précédent d'un mégaprojet

Le projet englobe un complexe industriel de plus de 3 000 hectares, ce qui est proche de la taille d'une ville ou d'un district comme Valparaiso, au Chili, ou Garching, près de Munich, en Allemagne. Il comprend la construction d'un port, d'usines de production d'ammoniac et d'hydrogène et de milliers d'unités de production d'électricité près de Paranal.

Grâce à sa stabilité atmosphérique et à l'absence de pollution lumineuse, le désert d'Atacama est un laboratoire naturel unique pour la recherche astronomique. Ces attributs sont essentiels pour les projets scientifiques qui visent à répondre à des questions fondamentales, telles que l'origine et l'évolution de l'Univers ou la recherche de la vie et de l'habitabilité d'autres planètes.

Un appel à protéger le ciel chilien

« Le Chili, et en particulier Paranal, est un endroit vraiment spécial pour l'astronomie - son ciel noir est un patrimoine naturel qui dépasse les frontières et profite à toute l'humanité », a déclaré Itziar de Gregorio, représentant de l'ESO au Chili. « Il est essentiel d'envisager d'autres emplacements pour ce mégaprojet qui ne mettent pas en danger l'un des trésors astronomiques les plus importants au monde. » La relocalisation de ce projet reste le seul moyen efficace d'empêcher des dommages irréversibles sur le ciel unique de Paranal. Cette mesure permettra non seulement d'assurer l'avenir de l'astronomie, mais aussi de préserver l'un des derniers ciels obscurs véritablement purs de la planète.

Notes
[1] Une étude réalisée par Falchi and collaborators, publiée en 2023 dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a comparé la pollution lumineuse dans les 28 principaux observatoires astronomiques et a conclu que Paranal était le site le plus sombre de tous.

Communiqué de presse publié sur le site de l'ESO

À la poursuite des cataclysmes cosmiques

Depuis la Namibie, le réseau de télescopes Hess scrute les gerbes de particules produites par l’arrivée dans l’atmosphère des rayons les plus énergétiques observés dans l’Univers.

Vue du réseau Hess, avec ses cinq télescopes équipés de miroirs de 12 et 28 mètres de diamètre, sur le plateau de Khomas, en Namibie.

Des trous noirs aux pulsars, les événements les plus violents et explosifs de l’Univers jouent le rôle de véritables accélérateurs de particules. L’interaction entre le rayonnement cosmique et la matière forme un rayonnement dit « secondaire », constitué en partie de rayons gamma – la spécialité du télescope High Energy Stereoscopic System1 (Hess). 

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Une image spectaculaire de l'amas d’Antlia dévoilée par une caméra à énergie noire

Une image de ce regroupement de galaxies d’Antlia a été capturée par la Dark Energy Camera, installée sur le télescope Víctor M. Blanco au Chili. Cette vue révèle la diversité des galaxies et fournit des indices sur l’évolution cosmique à grande échelle.

L'amas d'Antlia (Abell S636) est un groupe d'au moins 230 galaxies situé à environ 130 millions d'années-lumière. Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA Image processing: R. Colombari & M. Zamani (NSF NOIRLab)

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Les enjeux bien terrestres des télescopes

Si les observatoires astronomiques permettent des découvertes exceptionnelles, leur construction se fait parfois aux dépens de l’environnement et des populations locales, suscitant des oppositions. Le sociologue et historien Pascal Marichalar décrypte ces débats à partir d’une enquête menée à Hawaï.

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Données finales et images non découvertes de NEOWISE

Depuis son lancement en 2009, le satellite WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) et sa mission prolongée NEOWISE ont révolutionné notre compréhension des objets proches de la Terre (NEOs, Near-Earth Objects) et des régions les plus éloignées de notre système solaire. 

Consulter ici le détail de ces images

Récemment, la mission a livré ses données finales, révélant un trésor de découvertes potentielles encore inexploitées. Revenons sur cette mission remarquable et explorons pourquoi les images non découvertes de NEOWISE pourraient encore transformer l'astronomie.

NEOWISE : Une mission aux multiples facettes

À l'origine, WISE était conçu pour observer le ciel en infrarouge. Pendant sa mission principale, le télescope a cartographié l'univers entier en détectant des étoiles, des galaxies, et des astéroïdes. En 2013, après la fin de sa mission initiale, WISE a été "réactivé" sous le nom de NEOWISE, avec pour objectif principal la détection des objets proches de la Terre. Depuis, la mission a identifié des milliers d'astéroïdes, comètes et autres corps célestes.

Les données finales : une archive astronomique colossale

Les données finales publiées par NEOWISE comprennent des millions d'observations infrarouges prises entre 2013 et 2023. Ces observations fournissent :

• Des informations sur plus de 1,2 million d'objets célestes, dont beaucoup restent à analyser.
• Des détails sur les trajectoires et les compositions d'astéroïdes et comètes, aidant à mieux comprendre les risques potentiels pour la Terre.
• Des aperçus uniques de l'univers lointain, capturés grâce à la sensibilité de l'instrument en infrarouge.

Les images non découvertes : une mine d’or pour les astronomes

Une grande partie des données de NEOWISE n'a pas encore été analysée en détail. Ces "images non découvertes" pourraient cacher des objets encore inconnus, comme :

• Des astéroïdes trojans et centaures, situés dans des régions difficiles à observer.
• Des comètes en début d'activité, invisibles aux télescopes optiques.
• Des objets interstellaires, semblables à 'Oumuamua ou Borisov.
• Des structures galactiques ou intergalactiques, révélant de nouvelles propriétés de l'univers

Grâce aux technologies modernes d'analyse d'image et à l'intelligence artificielle, il est désormais possible de revisiter ces archives et de repérer des signaux faibles ou inédits.

Un avenir prometteur pour la recherche astronomique

Les résultats de NEOWISE marquent la fin d’une époque, mais les archives qu’elle laisse continueront à alimenter la recherche astronomique pendant des décennies. Les astronomes amateurs jouent également un rôle clé : en téléchargeant et en analysant ces données, ils peuvent contribuer à des découvertes majeures.

L'analyse des images non découvertes pourrait non seulement révéler de nouveaux objets célestes, mais aussi répondre à des questions fondamentales sur la formation du système solaire et l'évolution de l'univers.

Conclusion

Avec la publication des données finales de NEOWISE, l'astronomie entre dans une nouvelle ère où la collaboration entre scientifiques et amateurs est plus importante que jamais. Les trésors cachés dans ces archives attendent d'être révélés, promettant de nouvelles découvertes qui repousseront les limites de notre connaissance.

« ALMA. Voyage initiatique d’un astronome en terre inca », quand un astrophysicien se frotte à l’âme du ciel

Dans son premier roman graphique, David Elbaz emmène son double de fiction au Chili, où se trouve le plus puissant radiotélescope du monde. Un choc visuel et culturel pour le scientifique.

« Alma, voyage initiatique d’un astronome en terre Inca », de David Elbaz et Matthieu Fauré (Alisio Sciences).

David Elbaz est astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, déjà auteur de plusieurs livres de vulgarisation scientifique. Sur le papier, le prototype du cartésien. Dans son premier roman graphique, le cartésien ne disparaît pas, mais, en quelque sorte, se dédouble. Son héros, Daniel, est lui aussi astrophysicien. 

Il s’intéresse lui aussi aux origines des galaxies, mais il doit aller au Chili, dans le désert d’Atacama, pour mendier du temps d’observation au plus puissant radiotélescope du monde, ALMA. L’acronyme signifie « Atacama Large Millimeter Array » et désigne un réseau de soixante-six antennes travaillant dans le domaine des ondes millimétriques, plantées à 5 000 mètres d’altitude sur le plateau de Chajnantor, un désert tellement élevé et aride qu’on y respire à grand-peine et que la peau s’y dessèche presque à vue d’œil.

Même au milieu de ce qui semble être nulle part, on peut faire des rencontres. Tout d’abord avec un ciel nocturne fabuleux, le plus beau et le plus pur du monde – ce qui explique pourquoi bien des observatoires modernes ont été installés au Chili –, où les constellations de l’hémisphère austral dessinent un firmament déconcertant. Un choc visuel. Surtout, Daniel rencontre la communauté autochtone des Atacameños (tout comme David Elbaz l’a fait il y a quelques années, lors du tournage d’un documentaire), qui perçoit le ciel bien différemment de lui. Un choc culturel.

Regards croisés

La force de ce récit, délicatement illustré par le dessinateur Matthieu Fauré, tient dans ces regards croisés sur le cosmos, dans l’idée que les visions du ciel, loin de s’affronter, se complètent. Les Andins voient en effet un fleuve dans ce que nous appelons la Voie lactée – notre galaxie spirale observée de l’une de ses branches, où notre Système solaire se trouve. Et, au bout de son étude scientifique, Daniel découvrira que si, des milliards d’années après leur naissance, les galaxies continuent de fabriquer des étoiles, c’est parce qu’elles sont alimentées en matière par des « fleuves » cosmiques invisibles, un des thèmes de travail de David Elbaz. « Il n’y a rien et en même temps… il y a tout », ne cesse de répéter un des personnages du livre. Les apparents déserts de l’Univers sont en réalité pleins de promesses.

En espagnol, langue officielle du Chili, le mot « âme » se dit alma. Lors de son périple dans l’Atacama, au contact de la cosmogonie locale, Daniel, on l’a dit, se dédouble : une espèce de voyage initiatique se surimpose à sa quête scientifique avec ALMA, et le cartésien, en quelque sorte, se frotte à l’âme du ciel.

« ALMA. Voyage initiatique d’un astronome en terre inca », de David Elbaz et Matthieu Fauré (Alisio Sciences, 152 p., 22,90 €).

Le télescope solaire Daniel K. Inouye produit ses premières cartes du champ magnétique de la couronne solaire

Le télescope solaire Daniel K. Inouye, le télescope solaire le plus puissant du monde, exploité par l'Observatoire solaire national (NSO) de la NSF, a réalisé une avancée majeure en physique solaire en produisant avec succès ses premières cartes détaillées des champs magnétiques coronaux du Soleil.

Le télescope solaire NSF Daniel K. Inouye présente sa première carte des signaux du champ magnétique coronal solaire mesurés à l'aide de l'effet Zeeman. L'effet Zeeman polarise l'émission coronale, ce qui nécessite les avancées du télescope solaire Inouye pour mesurer car ses signaux ne représentent que quelques parties par milliard de la luminosité de la surface du soleil. L'image d'arrière-plan identifie la région observée en détail par Inouye telle qu'elle a été photographiée par l'observatoire de la dynamique solaire de la NASA en lumière ultraviolette. Crédit : NSF/NSO/AURA

Cette étape importante, dirigée par le Dr Tom Schad, astronome associé de la NSO, a été publiée dans Science Advances et promet d'améliorer notre compréhension de l'atmosphère du soleil et de la façon dont ses conditions changeantes conduisent à des impacts sur la société terrestre dépendante de la technologie.

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Colibri, un nouveau télescope hyperréactif, livre ses premières images au Mexique

Installé dans l’Observatoire astronomique national de San Pedro Martir, au Mexique, où il a livré ses premières images, le 7 septembre, cet instrument, muni de trois caméras, est capable de pointer vers n’importe quelle région du ciel en moins de vingt secondes.

Le télescope Colibri, au sein de l’Observatoire astronomique national

de San Pedro Martir, au Mexique. COLIBRI & A. WATSON, UNAM

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Webb capture un feu d'artifice céleste autour d'une étoile en formation

Le cosmos semble prendre vie dans une explosion de pyrotechnie crépitante sur cette nouvelle image prise par le télescope spatial James Webb de la NASA.

L1527 et sa protoétoile (image MIRI). Crédit : Space Telescope Science Institute

Prise avec l'instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, ce sablier ardent représente la scène d'un très jeune objet en train de devenir une étoile. Une protoétoile centrale se développe dans le col du sablier, accumulant de la matière provenant d'un fin disque protoplanétaire, vu de profil sous la forme d'une ligne sombre.

La protoétoile, un objet relativement jeune d'environ 100 000 ans, est toujours entourée de son nuage moléculaire parent, ou grande région de gaz et de poussière. L'observation précédente de L1527 par Webb, avec la NIRCam (Near-Infrared Camera), nous a permis d'observer cette région et a révélé ce nuage moléculaire et cette protoétoile dans des couleurs opaques et vibrantes.

Les images NIRCam et MIRI montrent les effets des écoulements, qui sont émis dans des directions opposées le long de l'axe de rotation de la proto-étoile lorsque l'objet consomme du gaz et de la poussière du nuage environnant. Ces écoulements prennent la forme d'ondes de choc sur le nuage moléculaire environnant, qui apparaît sous forme de structures filamentaires.

Ils sont également responsables de la création de la structure brillante en forme de sablier au sein du nuage moléculaire, car ils dynamisent ou excitent la matière environnante et font briller les régions situées au-dessus et en dessous. Cela crée un effet rappelant celui des feux d'artifice illuminant un ciel nocturne nuageux. Cependant, contrairement à NIRCam, qui montre principalement la lumière réfléchie par la poussière, MIRI permet de voir comment ces flux affectent la poussière et les gaz les plus épais de la région.

Les zones colorées ici en bleu, qui englobent la majeure partie du sablier, montrent principalement des molécules carbonées appelées hydrocarbures aromatiques polycycliques . La protoétoile elle-même et la couverture dense de poussière et d'un mélange de gaz qui l'entourent sont représentées en rouge. (Les extensions rouges en forme de cierges magiques sont un artefact de l'optique du télescope.)

Entre les deux, MIRI révèle une région blanche directement au-dessus et en dessous de la protoétoile, qui n'apparaît pas aussi fortement dans la vue NIRCam. Cette région est un mélange d'hydrocarbures, de néon ionisé et de poussière épaisse, ce qui montre que la protoétoile propulse cette matière assez loin d'elle alors qu'elle consomme de manière désordonnée la matière de son disque.

À mesure que la protoétoile continue de vieillir et de libérer des jets énergétiques, elle va consommer, détruire et repousser une grande partie de ce nuage moléculaire , et de nombreuses structures que nous voyons ici commenceront à s'estomper. Finalement, une fois qu'elle aura fini de rassembler de la masse, ce spectacle impressionnant prendra fin et l'étoile elle-même deviendra plus apparente, même pour nos télescopes à lumière visible.

La combinaison des analyses des vues proche et moyen infrarouge révèle le comportement global de ce système, notamment la manière dont la protoétoile centrale affecte la région environnante. D'autres étoiles du Taureau, la région de formation d'étoiles où réside L1527, se forment exactement de la même manière, ce qui pourrait conduire à la perturbation d'autres nuages ​​moléculaires et soit empêcher la formation de nouvelles étoiles, soit catalyser leur développement.

Fourni par le Space Telescope Science Institute

Une nouvelle vie pour le radiotélescope du Parc de La Villette

En panne depuis 1990, cette antenne, installée aux abords de la Cité des sciences et de l’industrie, à Paris, a été restaurée grâce au travail de plusieurs associations.

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Une nouvelle image saisissante de Webb montrant l'alignement des jets bipolaires confirme les théories de la formation d'étoiles

Pour la première fois, un phénomène que les astronomes espéraient depuis longtemps imager directement a été capturé par la caméra proche infrarouge (NIRCam) du télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA. Dans cette superbe image de la nébuleuse du Serpens, la découverte se situe dans la zone nord de cette jeune région de formation d'étoiles proche.

Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI, K. Pontoppidan (Jet Propulsion Laboratory de la NASA), J. Green (Space Telescope Science Institute)

Les astronomes ont découvert un groupe intrigant d’écoulements protostellaires, formés lorsque des jets de gaz crachés par des étoiles nouveau-nées entrent en collision avec du gaz et de la poussière proches à grande vitesse. Généralement, ces objets ont diverses orientations au sein d’une même région. Ici, cependant, ils sont tous inclinés dans la même direction, au même degré, comme la neige fondante qui tombe pendant une tempête.

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Des astronomes observent le réveil d'un trou noir massif en temps réel

Fin 2019, la galaxie SDSS1335+0728, jusqu'alors discrète, s'est soudainement mise à briller plus que jamais. Pour comprendre pourquoi, les astronomes ont utilisé les données de plusieurs observatoires spatiaux et terrestres, dont le Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral, afin de suivre les variations de luminosité de la galaxie.
Vue d'artiste : la galaxie SDSS1335+0728 s'illumine

Dans une étude publiée aujourd'hui 18 juin 2024, ils concluent qu'ils assistent à des changements jamais observés auparavant dans une galaxie, probablement dus au réveil soudain du trou noir massif qui se trouve en son cœur.

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Les premiers matins du monde, dans l’œil de cyclope du James Webb Space Telescope avec David Elbaz

Le grand entretien de Ciel et espace, en partenariat avec le Club des chercheurs de la Fondation Victor Lyon de la Cité internationale universitaire de Paris, Alain Cirou reçoit David Elbaz, directeur Scientifique du Département d'Astrophysique du Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA).

Cliquer sur l'image

Lancé le jour de Noël de l’année 2021, le plus grand et le plus puissant télescope spatial jamais construit – le James Webb Space Telescope (JWST) – tient ses promesses. Ce joyau à 10 milliards de dollars, doté d’un œil de 6,5 mètres de diamètre, en observant les étoiles, les nébuleuses et les exoplanètes avec une très grande sensibilité dans l’infrarouge, documente grâce à ses capacités uniques le cycle de vie de la plupart des corps célestes. Jusqu’à déterminer la composition chimique des atmosphères de petites planètes « habitables » autour de jeunes étoiles voisines. Mais c’est à l’Univers primordial, tel qu’il était quelques centaines de millions d’années après le Big bang, au moment où les premières galaxies sont nées, qu’il est principalement dédié. Et là, les surprises ne se sont pas faites attendre.

Mais qu’ont vu les astrophysiciens et cosmologistes ? Pourquoi les premières découvertes soulèvent déjà des interrogations sur nos modèles actuels ? En quoi le JWST change-t-il notre récit et notre compréhension de l’histoire de l’Univers ? Une révolution était attendue – souhaitée même – tant les lumières du « premier matin du monde » étaient faibles. Mais en ouvrant ce nouvel œil de cyclope, en déchirant un voile, personne ne s’attendait à découvrir des galaxies massives, compactes et brillantes à ces très grandes distances. Ni des trous noirs supermassifs si tôt après le Big Bang. Et ce n’est pas tout… Au cœur de l’actualité cosmique, les dernières nouvelles de l’Univers expliquées et commentées par l’un de ses meilleurs spécialistes.

L’invité :

David Elbaz est astrophysicien, spécialisé dans l'étude de l'origine des étoiles, des galaxies et des trous noirs. Il est Directeur Scientifique du Département d'Astrophysique du Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) et directeur de rédaction de la revue Astronomy & Astrophysics (revue de l'astrophysique européenne étendue à 28 pays membres). Il a été conseiller scientifique pour l'Agence spatiale européenne (ESA, AWG) et pour le Centre national d'études spatiales (CNES). Ses travaux ont été récompensés par de nombreux prix en France et dans le monde. En parallèle à ses travaux de recherche, il attache une grande importance à la diffusion des connaissances à travers des conférences, des livres, des spectacles, des documentaires, des émissions de radio.

Exploration du halo de Centaurus A

À l'aide du Very Large Telescope (VLT) au Chili, les astronomes ont observé le halo d'une galaxie elliptique géante proche connue sous le nom de Centaurus A. Les résultats de la campagne d'observation, publiés le 1er juin, fournissent des informations importantes sur la formation des étoiles.

Image optique d'archives (à une longueur d'onde de 468 nm) de NGC 5128 prise avec le télescope Schmidt britannique superposée à l'emplacement des deux champs étudiés. La croix rouge indique le centre de NGC 5128. Les cercles rouges représentent les emplacements des LPV sélectionnés à partir des données ISAAC en bande Ks. Crédit : Aghdam et al., 2024.

Découverte il y a près de deux siècles, Centaurus A (également connue sous le nom de NGC 5128 ou Caldwell 77) est la galaxie elliptique géante la plus proche, à une distance d'environ 12,4 millions d'années-lumière. C'est également l'une des radiogalaxies les plus proches de la Terre, c'est pourquoi son noyau galactique actif (AGN) a fait l'objet d'études approfondies par les chercheurs.

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Des larmes dans le ciel

Est-ce une comète ? Est-ce un vaisseau spatial ?

L'objet sur cette photo de la semaine peut être un peu difficile à reconnaître au début. Il s’agit en fait d’une jeune étoile, mais pourquoi a-t-elle une forme si inhabituelle ?

Les jeunes étoiles sont entourées d’un disque de gaz et de poussière : les matériaux de construction des planètes. Lorsque d'autres étoiles très brillantes et massives sont présentes à proximité, leur lumière chauffe le disque de la jeune étoile, lui enlevant une partie de sa matière . L'objet en forme de larme sur cette image, 177-341 W, se trouve dans la nébuleuse d'Orion . Les étoiles qui érodent le disque de 177-341 W sont hors du cadre au-delà du coin supérieur droit ; Lorsque leur rayonnement entre en collision avec la matière autour de la jeune étoile, cela crée la structure brillante en forme d'arc que l'on voit ici en jaune. La queue qui s'étend de l'étoile vers le coin inférieur gauche est un matériau entraîné hors du champ de vision de 177 à 341 W par les étoiles. Ce type d’objets – les disques protoplanétaires ionisés – sont appelés « proplydes ».

Cette observation est présentée dans un nouvel article dirigé par Mari-Liis Aru (ESO) et réalisée avec l'instrument Multi Unit Spectroscopique Explorer ( MUSE ) sur le Very Large Telescope ( VLT ) de l'ESO au Chili. Les couleurs montrées dans cette image cartographient différents éléments comme l'hydrogène, l'azote, le soufre et l'oxygène. Mais cela ne représente qu’une petite fraction de toutes les données recueillies par MUSE, qui prend simultanément des milliers d’images de différentes couleurs ou longueurs d’onde. Cela permet aux astronomes d’étudier en détail les propriétés physiques des disques protoplanétaires, y compris la quantité de masse qu’ils perdent. Ce nouvel article présente les observations MUSE de nombreux autres proplydes d'Orion, dans le cadre d'un projet dirigé par Carlo F. Manara (ESO) qui aidera les astronomes à comprendre comment les étoiles et les systèmes planétaires se forment dans ces pépinières stellaires.

Le jeune objet stellaire 177-341 W vu avec Hubble et le VLT
Vidéo : Une vue MUSE du jeune objet stellaire 177-341 W

Crédit: ESO/MLAru et al.

Finalisation de la conception de l'instrument METIS de l'ELT

METIS, acronyme de Mid-infrared ELT Imager and Spectrograph (imageur et spectrographe dans l'infrarouge moyen de l'ELT), a passé la revue finale de sa conception et l'ESO a donné le feu vert à la fabrication de tous les composants de l'instrument.

METIS est un instrument polyvalent sophistiqué qui fonctionnera sur l’Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO. C'est le premier des instruments ELT à passer formellement la revue de conception finale, ce qui représente une étape importante pour le consortium METIS, le projet ELT et la communauté européenne de construction d'instruments. 

METIS est un instrument de première génération installé sur l'ELT, le plus grand œil du monde sur le ciel, ce qui signifie qu'il commencera à fonctionner lorsque le télescope lui-même commencera à observer le ciel, ou peu de temps après. Il poursuit un large éventail d'objectifs scientifiques, allant de l'étude de l'histoire de la formation de notre système solaire à l'observation du centre des galaxies, en passant par l'étude de leurs énigmatiques trous noirs supermassifs. 

Le principal objectif scientifique de METIS est l'étude des disques de formation planétaire et des exoplanètes nouvellement formées et proches. METIS est conçu pour observer dans l'infrarouge moyen, ce qui le rend idéal pour étudier les objets froids ou recouverts de poussière. 

Alors que les objets très chauds à des milliers de degrés comme notre Soleil émettent principalement de la lumière visible, les objets plus froids comme les planètes ou les nuages de poussière rayonnent principalement dans l'infrarouge moyen. En analysant la lumière dans cette gamme de fréquences, METIS étudiera comment les étoiles et les planètes se forment dans les nuages de poussière et de gaz, et pourra scruter la poussière au centre des galaxies pour étudier leurs trous noirs supermassifs. En outre, METIS devrait apporter des contributions passionnantes au domaine des exoplanètes en observant de petites exoplanètes rocheuses et en étudiant la température, les conditions météorologiques et la composition chimique de leur atmosphère dans le cadre de la recherche de mondes habitables.

METIS est un puissant instrument trois-en-un. Il dispose d'une caméra pour capturer des images du ciel, d'un spectrographe pour décomposer la lumière en ses différentes couleurs ou longueurs d'onde, et de son propre module d'optique adaptative pour corriger les turbulences perturbatrices de l'atmosphère, travaillant en tandem avec les miroirs du télescope adaptatif de l'ELT. L'ensemble de l'instrument sera enfermé dans un cryostat, qui le maintiendra à une température inférieure ou égale à -230 degrés Celsius, afin que sa propre chaleur n'interfère pas avec les mesures infrarouges. 

Pour en savoir plus sur METIS, son personnel, son ingénierie et sa science, regardez ‘Meet METIS, a multi-tool instrument for the ELT’.

L'ébauche du miroir M5 de l'ELT est finalisée

M5, le cinquième miroir sur le trajet optique de l'Extremely Large Telescope (ELT) de l'ESO, a franchi une étape importante : son ébauche, la pièce de matériau façonnée qui est ensuite polie pour devenir le miroir, vient d'être finalisée.

Inspection de l'ébauche du miroir M5 chez Mersen Boostec

L'ELT sera équipé de cinq miroirs au total, et M5 est le plus petit d'entre eux - mais la construction de son ébauche n'a pas été une mince affaire. La société française Mersen Boostec a fabriqué cette pièce remarquable dans ses installations près de Tarbes, dans le sud-ouest de la France.

M5 est un miroir plat et elliptique de 2,7 mètres sur 2,2 mètres, constitué de six segments brasés ensemble. Cela peut sembler peu par rapport à l'énorme miroir primaire de 39 mètres de l'ELT, mais en réalité, il s'agit du plus grand miroir oscillant (type "Tip Tilt") au monde.

Avec M4, M5 est un élément crucial du système d'optique adaptative de l'ELT : leur synergie unique permettra à l'ELT de prendre des images extrêmement nettes, en compensant les perturbations causées par les mécanismes du télescope, les vibrations du vent et les turbulences atmosphériques. Pour stabiliser les images, M5 ajustera sa position 10 fois par seconde, sans se courber.

Pour relever ce défi, Mersen Boostec a dû fabriquer l'ébauche M5 dans un matériau très spécial : le carbure de silicium, qui est à la fois très rigide et très léger. Sur le dessus, une fine couche de carbure de silicium a été déposée atome par atome, afin que la surface de l'ébauche puisse être polie avec une précision inférieure à un centième de l'épaisseur d'un cheveu humain. 

La société française Safran Reosc, qui vient de recevoir l'ébauche, l'inspectera et l'intégrera ensuite à son support, polira l'ébauche assemblée et fournira les équipements nécessaires à sa manipulation, son transport, son exploitation et sa maintenance. La société espagnole SENER Aeroespacial réalise la conception, la construction et la vérification de la structure du miroir (son système de support), ainsi que de son système de contrôle et de ses équipements auxiliaires. 

L'Extremely Large Telescope de l'ESO, le plus grand œil du monde sur le ciel, est prêt à relever les défis astronomiques les plus profonds de notre époque, promettant des découvertes révolutionnaires une fois qu'il aura vu sa première lumière à la fin de cette décennie. La construction de chacun de ses composants, comme le M5, repousse les limites de la technologie.

Lien : Le miroir M5 de l'ELT