vendredi 25 juin 2021
La méthode de spectro-imagerie par Double Passage Soustractif Multicanal (MSDP en anglais) permet l’observation de profils de raies spectrales simultanément sur un champ à deux dimensions, avec haute résolution temporelle. L’absence de lissage par des largeurs de fentes permet une haute résolution spatiale, et la simultanéité des images pour toutes longueurs d’onde réduit les dégradations dues aux effets atmosphériques par rapport à la spectrographie à fente.
Cette méthode a été largement utilisée depuis 1977 sur 5 instruments : la Tour Solaire de Meudon, la lunette Jean Rösch du Pic du Midi, le « Vacuum Tower Telescope » allemand de Tenerife, le Grand Coronographe de Wroclaw et le télescope franco-italien THEMIS à Tenerife. Des progrès sur la résolution spectrale, sur le nombre de canaux et de raies simultanées, ainsi que sur des mesures de polarisation pour l’observation des champs magnétiques, ont été successivement réalisés. Quantité de structures solaires ont été étudiées, notamment des oscillations et propagations d’ondes, la dynamique de structures telles que les filaments (Fig.1), les éjections chromosphériques ou les éruptions. La grande rapidité des observations 3D obtenues avec les MSDP a permis de nombreuses campagnes d’observations coordonnées, notamment avec le radiohéliographe de Nançay, ainsi qu’avec les satellites SMM, Yohkoh, SOHO, TRACE, SDO et IRIS.
Vitesses Doppler en rouge et bleu.
(MSDP du VTT allemand à Tenerife)
Résolution et couverture spectrales accrues.
En 2010, la fabrication de miroirs de très petite largeur (300 microns) a permis de remplacer les prismes par des miroirs dans les séparateurs de faisceaux situés au foyer du spectrographe, après le premier passage sur le réseau (Fig. 2). Un prototype appelé « Spectral Sampling with Slicer for Solar Instrumentation » (S4I) a été construit à la Tour Solaire de Meudon avec un grand nombre de canaux et une haute résolution spectrale. Une nouvelle méthode de polarimétrie, acceptant des champs spatiaux simultanés de plus grande largeur, a été également testée avec succès.
Les séparateurs à miroirs de type S4I sont utilisés dans le nouveau spectro-imageur SLED (« Solar Line Emission Dopplerometer ») actuellement en construction. Développé en collaboration entre le Royaume-Uni, la Pologne, la France et la Slovaquie, cet instrument compact est destiné à des missions d’éclipses et à des observations sur les grands coronographes de Lomnicky Stit et de Wroclaw. Il pourra enregistrer la dynamique et la propagation des ondes dans la couronne et les protubérances solaires, avec une grande rapidité et dans les profils de deux raies spectrales.
La nouvelle génération de MSDP serait très bien adaptée aux grands télescopes avec optique adaptative. Il est possible d’y rajouter des spectrographes indépendants pour les seconds passages soustractifs, afin de réduire la lumière diffusée. Un projet a été proposé pour EST. Des études sont en cours pour des grands télescopes nocturnes observant les galaxies ou les exoplanètes.
