mardi 9 mars 2021
Le consortium SPHERE célèbre sa centième publication scientifique, dont l’étude démographique des exoplanètes situées au-delà de l’orbite de Saturne.
L’imageur d’exoplanètes SPHERE (Spectro-Polarimetric High-Contraste Exo-planet REsearch) [1], actuellement installé et en fonctionnement au Very Large Telescope de l’ESO au Chili, est dédié à la détection et la caractérisation des exoplanètes géantes et des disques circumstellaires autour d’étoiles proches du Soleil. Ce projet représente une aventure scientifique, technologique et humaine débutée il y a déjà une vingtaine d’années.
Son succès s’est construit sur des contraintes instrumentales strictes et des développements techniques innovants, comme l’optique adaptative extrême, la coronographie, la polarimétrie de haute précision et la spectroscopie intégrale de champ. Les différents sous-systèmes de SPHERE ont été conçus, construits et intégrés par un consortium de douze grands instituts européens sur plus d’une décennie, lui permettant d’atteindre des performances inégalées sur le ciel.
En haut à gauche : SPHERE sur la plateforme Nasmyth du Very Large Telescope. En haut à droite : sous-systèmes SPHERE : SAXO, le système d’optique adaptative extrême, ZIMPOL, le polarimètre d’imagerie de Zurich, IFS, le spectrographe de champ intégral, et IRDIS, l’imageur et le spectrographe dans le proche infrarouge. En bas : Photos de la première lumière de SPHERE au printemps 2014 et implémentation supplémentaire : camion et SPHERE se dirigeant vers UT3, première lumière dans la salle de contrôle, installation du troisième miroir torique et fixation de l’enceinte SPHERE.
Après sa première lumière en mai 2014, SPHERE a été offert à la communauté européenne, et a rapidement obtenu des résultats scientifiques exceptionnels dans le domaine de la formation planétaire, de la démographie et des propriétés physiques des exoplanètes, mais aussi sur la caractérisation des corps mineurs du Système solaire, l’environnement des étoiles évoluées, et même l’étude des noyaux galactiques actifs.
Le consortium SPHERE a joué un rôle majeur dans ce succès et célèbre aujourd’hui la parution d’une série de trois articles dans la revue Astronomy & Astrophysics présentant la première phase de l’étude démographique des exoplanètes au-delà de 10 au, c’est-à-dire au delà de l’orbite de Saturne, dont sa centième publication scientifique. Ces travaux représentent une étape importante pour le consortium SPHERE rendue possible par l’investissement de tous les membres et instituts qui ont contribué avec succès à ce projet, de la phase de conception, de construction, jusqu’à celle d’exploitation scientifique au cours des cinq dernières années. Le projet SPHERE a permis de former une nouvelle génération de jeunes ingénieurs et scientifiques et positionne nos équipes européennes à la pointe de ce domaine majeur de l’astrophysique.
Grâce à l’ensemble des travaux menés par le consortium SPHERE, la communauté associée se trouvera à l’avant-garde des développements d’imagerie à haut contraste pour préparer l’exploitation de futurs projets au sol sur la classe des grands télescopes de 10 à 40 m.
Le consortium SPHERE pour la partie française est composé des laboratoires suivants : l’Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG), le Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (LAM), l’Office National d’Etudes et de Recherches Aérospatiales (ONERA), le Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique (LESIA) à l’Observatoire de Paris - PSL, et le laboratoire Lagrange à l’Observatoire de la Cote d’Azur.
Le LESIA a dirigé le développement de la suite coronographique, et a contribué aux simulations numériques de l’instrument en collaboration avec Lagrange. L’équipe du LESIA a également contribué avec l’ONERA au système d’optique adaptative SAXO, en fournissant un miroir de tip-tilt et un senseur de position, ainsi que les spécifications et les tests du calculateur temps réel. Le LESIA a également accueilli les tests de SAXO dans une salle blanche. Depuis la première lumière en 2014, notre équipe s’est fortement impliquée dans l’exploitation scientifique et la réduction des données. Les principaux contributeurs sont : A. Boccaletti, P. Baudoz, J. Baudrand, G. Rousset, R. Galicher, J. T. Buey, A. Sévin, P. Gigan, D. Perret, M. Marteaud, J.-M. Réess.
Paper-I : https://arxiv.org/abs/2103.04366
Paper-II : https://arxiv.org/abs/2103.03976
Paper-III : https://arxiv.org/abs/2007.06573
[1] SPHERE pour Spectro-Polarimètre à Haut contrastE pour la Recherche d’Exoplanètes (Spectro-Polarimetric High-contrast Exo-planet REsearch), https://sphere.osug.fr/
