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04.06.07 |
Première
cartographie d'Altaïr, une étoile similaire au Soleil |
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L'utilisation de 4 des 6 télescopes de l' reliés entre eux par fibres optiques pour former un interféromètre
a permis d'obtenir la première carte d'Altaïr, une des étoiles les
plus proches située à quelque 15 années-lumière.
Cette étoile similaire au Soleil est tout de même 2 fois plus grosse
et 10 fois plus brillante. Si ce n'est pas la première fois que
des astronomes dressent une telle carte de la température de surface
d'une étoile, des géantes rouges en fin de vie l'ont été à plusieurs
reprises, c'est la première fois que l'on réussi tracer une carte
pour une étoile à faible combustion d'hydrogène et similaire au
Soleil.
Altaïr, une étoile oblongue
Sur l'image reconstituée par ordinateur, Altaïr apparaît comme une
sphère largement aplatie aux pôles et 22 % plus large à l'équateur.
De ce point de vue, le résultat est conforme aux prédictions des
modèles, basées sur des observations antérieures beaucoup moins
précises. C'est la rotation très rapide de l'astre (il tourne en
moins de 10 heures sur lui-même, contre plus de 25 jours pour le
Soleil) qui lui donne cette forme oblongue. A l'équateur, sa vitesse
de rotation est d'environ 300 kilomètres par seconde !
Autre observation attendue : toujours à cause de sa vitesse folle,
la température de l'étoile est plus basse dans les régions équatoriales
qu'aux pôles. Mais les chercheurs ont montré que cette température
est même inférieure à ce que l'on attendait.
Les avancées permises par cette observation ont surtout permis de
conforter, voire affiner les modèles existants. Elle appelle néanmoins
de nouvelles observations.
Notez qu'aucun télescope terrestre ne peut résoudre un objet stellaire
avec une telle précision. Ni même les télescopes de 30 mètres en
cours de développement. Seule l'interférométrie le permet. Dans
ce cas précis, l'utilisation des 4 télescopes de l'observatoire
Chara revient à utiliser un télescope virtuel de 265 mètres par
165 mètres, équivalent à 100 fois la taille du Télescope spatial
Hubble et permettant une résolution 25 fois plus grande !
Les astronomes prévoient d'utilisation de cette technique d'observation
pour tracer des cartes de surface d'exoplanètes, en particulier
de Jupiter chauds, des exoplanètes très proches de leur étoiles
et au moins aussi massives que Jupiter. On les appelle aussi des
Pégasides, du nom de la première planète de ce type découverte autour
de 51 Pegasi.
Interférométrie
Voila la définition que donne l' de l'interférométrie.
La finesse des détails d'une image astronomique est caractérisée
par la résolution angulaire du système optique utilisé pour l'obtenir.
Plus la résolution angulaire est importante et plus l'on voit des
structures fines dans l'image. Les deux images ci-contre du centre
de notre galaxie en sont l'illustration (images CFH). L'image de
ci-dessous
a été obtenue avec une bien meilleure résolution que l'image de
gauche, elle est moins floue et l'on y voit plus de détails
La résolution maximale des systèmes optiques est proportionnelle
à leur taille. Pour un télescope, elle croit linéairement avec la
taille du miroir primaire. Les plus grands télescopes permettent
d'atteindre des résolutions de50 millisecondes d'angle soit 10 millionièmes
de degré.
Cette résolution est insuffisante pour nombre de problématique astrophysique.
La plus grosse étoile, Bételgeuse, a une taille comparable à cette
limite mais toutes les autres sont bien plus petites. Les régions
centrales des galaxies contenant un trou noir ont des extensions
de quelques millisecondes d'angle tout au plus.
Pour dépasser cette limite, on peut faire interférer de manière
cohérente les faisceaux collectées par plusieurs télescopes sur
un même objet astronomique. Cette technique s'appelle l'interférométrie.
La résolution n'est alors plus donnée par la taille des télescopes
mais par la distance qui les sépare. Ainsi, deux télescopes distants
de 100 m conduiront à une résolution équivalente à celle d'un télescope
unique de 100 m de diamètre soit 5 millisecondes d'angle.
L'observatoire CHARA du Mont Wilson
Le réseau interférométrique comprend six télescopes de 1 mètre de diamètre répartis
sur le Mont Wilson en Californie, et est opéré par l'Université
d'Etat de Géorgie (GSU: Georgia State University). Il permet de
simuler un télescope géant de près de 330 mètres, et ainsi de distinguer
des détails de seulement 200 microsecondes d'angle, à peine plus
gros qu'un ballon de football vu de la lune. La lumière collectée
par le réseau CHARA était recombinée par l'instrument FLUOR (Fiber
Linked Unit for Optical Recombination), développé par le Laboratoire
d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA)
de l'Observatoire de Paris.
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Vue d'artiste de l'étoile Altaïr telle qu'elle
a été cartographiée par l'interféromètre
CHARA
Crédits Zina Deretsky / National
Science Foundation
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