[:fr]Spectacle laser dans le ciel de l’Atacama[:es]Espectáculo de rayos láser en el cielo de Atacama [:]

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Au milieu du désert aride de l’Atacama, dans la province d’Antofagasta au nord du Chili, se trouve l’un des observatoires astronomiques les plus puissants au monde : l’observatoire européen du mont Paranal et ses quatre télescopes de 8 mètres de diamètre, les VLT (Very Large Telescope). Au cours de deux missions d’observations en juin et juillet 2017 nous avons effectué les tout premiers tests d’un système d’optique adaptative à étoiles laser pour un des instruments. Un moment unique !

MUSE et le système d’optique adaptative du VLT
MUSE (acronyme pour Multi Unit Spectroscopic Explorer) est un instrument de toute dernière génération construit par un consortium européen dirigé par le Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL). Il équipe un des télescopes du mont Paranal depuis 2014. Le télescope collecte la lumière, mais l’instrument est l’outil d’analyse et de mesure. La particularité de MUSE ? Produire des spectres, en dispersant la lumière selon ses longueurs d’onde, en chaque point d’une image : c’est ce qu’on appelle la spectrographie 3D. Même si MUSE n’est pas le premier instrument de ce type, c’est celui qui permet d’observer la plus grande surface de ciel (et donc de produire la plus grande quantité de données) en une seule observation.

MUSE a récemment été associé à un système d’ « optique adaptative ». Le principe est de pouvoir corriger les turbulences de l’atmosphère, qui font «scintiller» les objets et dégradent la qualité des images, grâce à quatre faisceaux lasers puissants tirés depuis le télescope vers l’atmosphère. En étudiant l’image de ces lasers sur le ciel, il est possible de déterminer les déformations subies par la lumière et de les corriger grâce à un miroir déformable dont on modifie l’aspect en temps réel (environ 50 fois par seconde).
L’objectif de notre mission : effectuer les premiers tests de MUSE avec ce nouveau système d’optique adaptative. En pratique nous avons mesuré les performances obtenues, optimisé la séquence d’observation, recherché d’éventuels problèmes… et bien sûr obtenu de superbes images astronomiques !

Résultats Obtenus
Un des résultats les plus directs que nous avons mesuré est le gain en qualité d’image, qui donne la capacité de l’instrument à mesurer des détails très fins sur des sources astrophysiques. Notre cible de choix a été les amas globulaires, qui sont des grands rassemblements d’étoiles (plusieurs milliers) couvrant toute la zone de ciel observée par l’instrument, et qui sont autant de sources ponctuelles qui nous permettent de mesurer la qualité de nos observations. Le système a parfaitement fonctionné avec un gain moyen d’un facteur 2 en résolution spatiale, nous avons pu tester l’instrument sur différentes sources, des planètes aux galaxies les plus lointaines.

Les performances obtenues ont permis de valider les missions et le système ‘MUSE+optique adaptative’ peut désormais être mis à disposition de la communauté scientifique souhaitant l’utiliser, en toute confiance. Les premières observations scientifiques proprement dites débuteront dès le mois d’août avec l’étape de ‘vérification scientifique’. En attendant, notre équipe peut célébrer cette étape et être fière des résultats obtenus !

 

Contact:
Johan Richard: johan.richard@univ-lyon1.fr

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Johan Richard completó una misión de diez días en el Paranal, una región del norte de Chile. La misión consistió en la realización de observaciones en los telescopios del ESO (Observatorio Europeo Austral) en Chile, para lo cual su instituto (CRAL / UMR5574) desarrolló un instrumento que fue montado y probado durante las diez noches de observaciones científicas en el Observatorio Paranal, en el desierto de Atacama.

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En medio del árido desierto de Atacama, en la provincia de Antofagasta, en el norte de Chile, se encuentra uno de los observatorios astronómicos más potentes del mundo: el Observatorio Paranal y sus cuatro telescopios de 8 metros de diámetro, el VLT (Very Large Telescope). Durante las dos misiones de observación en junio y julio realizamos las primeras pruebas de un sistema de óptica adaptativa con estrellas láser para uno de los instrumentos. ¡Fue un momento único!

El MUSE y el sistema óptico adaptativo del VLT

El Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE, Explorador espectroscópico de unidades múltiples) es un instrumento de última generación construido por un consorcio europeo dirigido por el Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL). Desde 2014, forma parte de uno de los telescopios del Paranal. El telescopio capta la luz, pero el instrumento es la herramienta con la que se analiza y se realizan las mediciones. ¿Cuál es la particularidad del MUSE? Producir espectros, dispersando la luz según sus longitudes de onda, en cada punto de una imagen: esto se llama espectrografía 3D. Aunque el MUSE no es el primer instrumento de este tipo, es el que permite observar la mayor superficie del cielo (y por lo tanto producir la mayor cantidad de datos) en una sola observación.

El MUSE ha sido recientemente combinado con un sistema de “óptica adaptativa”. El principio es poder corregir la turbulencia en la atmósfera —que hace que los objetos “parpadeen” y degraden la calidad de las imágenes—, gracias a cuatro poderosos rayos láser disparados desde el telescopio a la atmósfera. Estudiando la imagen de estos láseres en el cielo, es posible determinar las deformaciones que sufre la luz y corregirlas gracias a un espejo deformable cuyo aspecto se modifica en tiempo real (unas 50 veces por segundo).

El objetivo de nuestra misión fue realizar las primeras pruebas del MUSE con este nuevo sistema de óptica adaptativa. En la práctica, medimos el funcionamiento, optimizamos la secuencia de observación, buscamos posibles problemas… ¡y, por supuesto, obtuvimos magníficas imágenes astronómicas!

Resultados alcanzados

Uno de los resultados más directos que hemos logrado es la mejora en la calidad de la imagen, que da al instrumento la capacidad de medir detalles muy pequeños en las fuentes astrofísicas. Nuestro objetivo elegido fueron los cúmulos globulares, que son grandes grupos de estrellas (varios miles) que cubren toda la zona del cielo observada por el instrumento, y que son fuentes puntuales que nos permiten medir la calidad de nuestras observaciones. El sistema funcionó perfectamente con una ganancia media de un factor 2 en la resolución espacial, pudimos probar el instrumento en diferentes fuentes, desde planetas hasta galaxias distantes.

Los resultados obtenidos nos han permitido validar las misiones y el sistema “MUSE+Optica Adaptativa” puede ahora ponerse a disposición de la comunidad científica que desee utilizarlo, con total confianza. Las primeras observaciones científicas reales comenzarán en agosto con la etapa de verificación. Mientras tanto, nuestro equipo puede celebrar este gran avance y los resultados obtenidos.

Contacto:
Johan Richard: johan.richard@univ-lyon1.fr[:]

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