Cela fait 20 ans que le premier des quatre télescopes unitaires qui composent le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO a vu le jour. Depuis l'an 2000, tous les quatre fonctionnent. L'un des objectifs initiaux du VLT était de faire en sorte que les quatre «portées fonctionnent ensemble», ce qui est maintenant atteint.
L’instrument qui combine la lumière des quatre oscilloscopes VLT s’appelle ESPRESSO, qui signifie Echelle SPectrograph pour Rocky Exoplanet et Stable Spectroscopic Observations. ESPRESSO capte la lumière de chacun des miroirs de 8,2 mètres des quatre télescopes unitaires du VLT. Cette combinaison fait d'ESPRESSO, en effet, le plus grand télescope optique au monde.
La combinaison de la puissance des quatre télescopes unitaires du VLT est une étape importante pour l'ESO. Comme le dit Gaspare Lo Curto, scientifique des instruments ESPRESSO à l'ESO, «l'ESO a réalisé un rêve qui remonte à l'époque où le VLT a été conçu dans les années 1980: réunir la lumière des quatre télescopes unitaires du Cerro Paranal dans un cadre incohérent pour alimenter un seul instrument! " L'excitation est réelle, car avec ses autres objectifs scientifiques, ESPRESSO sera un télescope de chasse aux planètes extrêmement puissant.
"ESO a réalisé un rêve qui remonte à l'époque où le VLT a été conçu dans les années 1980." - Gaspare Lo Curto, scientifique instrument ESPRESSO.
ESPRESSO utilise un système de miroirs, de lentilles et de prismes pour transmettre la lumière de chacun des quatre oscilloscopes VLT au spectrographe. Ceci est accompli avec un réseau de tunnels qui a été intégré au VLT lors de sa construction. ESPRESSO a la flexibilité de combiner la lumière des quatre ou de n'importe lequel des télescopes. Cette flexibilité d'observation était également un objectif de conception original pour ESPRESSO.
Les quatre télescopes unitaires fonctionnent souvent ensemble comme interféromètre VLT, mais cela est très différent de ESPRESSO. L'interféromètre VLT permet aux astronomes d'étudier des détails extrêmes dans des objets brillants, mais il ne combine pas la lumière des quatre télescopes unitaires en un seul instrument. ESPRESSO collecte la lumière des quatre oscilloscopes et la divise en ses couleurs composantes. Cela permet une analyse détaillée de la composition des objets distants.
ESPRESSO est un instrument très complexe, ce qui explique pourquoi il a fallu jusqu'à présent pour être mis en œuvre. Cela fonctionne avec un principe appelé «focalisation incohérente». Dans ce sens, «incohérent» signifie que la lumière des quatre télescopes est ajoutée ensemble, mais les informations de phase ne sont pas incluses comme c'est le cas avec l'interféromètre VLT. En résumé, bien que l'interféromètre VLT et ESPRESSO utilisent tous deux la lumière des quatre télescopes VLT, ESPRESSO n'a que la résolution spatiale d'un seul miroir 8.2. ESPRESSO, comme son nom l'indique, est tout au sujet de l'analyse spectrographique détaillée. Et en cela, il excellera.
"ESPRESSO travaillant avec les quatre télescopes unitaires nous donne un avant-goût attrayant de ce que la prochaine génération de télescopes, comme le télescope extrêmement grand d'ESO, offrira dans quelques années." - Xavier Barcons, directeur général de l'ESO
ESPRESSO est le successeur de HARPS, le chercheur de planètes à haute vitesse radiale de haute précision, qui jusqu'à présent a été notre meilleur chasseur d'exoplanètes. HARPS est un télescope de 3,6 mètres exploité par l'ESO et également basé sur un spectrographe Echelle. Mais la puissance d'ESPRESSO éclipsera celle de HARPS.
ESPRESSO a trois objectifs scientifiques principaux:
- Planète chasse
- Mesurer la variation des constantes physiques fondamentales
- Analyse de la composition chimique des étoiles dans les galaxies proches
ESPRESSO prendra des mesures très précises des vitesses radiales des étoiles de type solaire dans d'autres systèmes solaires. Lorsqu'une exoplanète tourne autour de son étoile, elle participe à une danse ou à une lutte acharnée avec l'étoile, de la même manière que les planètes de notre système solaire le font avec notre soleil. ESPRESSO pourra mesurer de très petites «danses», ce qui signifie qu'il pourra détecter de très petites planètes. À l'heure actuelle, nos instruments de chasse aux planètes ne sont pas aussi sensibles que ESPRESSO, ce qui signifie que nos résultats de recherche sur les exoplanètes sont biaisés pour les planètes plus grandes. ESPRESSO devrait détecter des planètes plus petites de la taille de la Terre.
C'est là que la puissance de combinaison de lumière d'ESPRESSO sera la plus utile. ESPRESSO sera utilisé pour observer des quasars extrêmement lointains et faibles, pour essayer de mesurer la variation des constantes physiques fondamentales dans notre Univers. (S'il y a des variations, c'est.) Ce n'est pas seulement la capacité de combinaison de lumière de l'instrument qui permet cela, mais aussi l'extrême stabilité de l'instrument.
Plus précisément, l'ESPRESSO essaiera de prendre nos mesures les plus précises à ce jour constante de structure fine, et le rapport de masse proton / électron. Les astronomes veulent savoir si ceux-ci ont changé au fil du temps. Ils utiliseront ESPRESSO pour examiner la lumière ancienne de ces quasars éloignés afin de mesurer tout changement.
ESPRESSO ouvrira de nouvelles possibilités dans la mesure des étoiles dans les galaxies proches. Sa haute efficacité et sa haute résolution permettront aux astronomes d'étudier les étoiles à l'extérieur de la Voie lactée avec des détails sans précédent. Une meilleure compréhension des étoiles dans d'autres galaxies est toujours un élément prioritaire en astronomie.
Nous allons laisser le scientifique du projet Paolo Molaro avoir le dernier mot, pour l'instant. «Cette étape impressionnante est l'aboutissement du travail d'une grande équipe de scientifiques et d'ingénieurs au cours de nombreuses années. C'est formidable de voir ESPRESSO travailler avec les quatre télescopes unitaires et j'attends avec impatience les résultats scientifiques passionnants à venir. »
