Grand télescope binoculaire, positionné sur le mont Graham, haut de 3190 mètres, en Arizona. Crédit d'image: Max Planck Institut for Astronomy. Cliquez pour agrandir.
Les deux miroirs du grand télescope binoculaire (LBT) ont produit leurs premières images scientifiques de l'espace. Cet événement, connu des astronomes sous le nom de «première lumière», marque une étape importante dans le lancement du télescope unique le plus grand et le plus moderne au monde. Le LBT sera en mesure de voir plus clairement et plus profondément dans l'univers que n'importe lequel de ses prédécesseurs. Sous la direction de l'Institut Max Planck d'astronomie, cinq instituts allemands y ont participé, totalisant 25% du temps d'observation. Parmi eux se trouvaient les instituts Max Planck pour l'astronomie à Heidelberg, la physique extraterrestre à Garching, et pour la radioastronomie à Bonn, ainsi que le Landessternwarte (observatoire d'État), qui fait partie du Center for Astronomy à Heidelberg.
Le grand télescope binoculaire, positionné sur le mont Graham à 3190 mètres d'altitude, en Arizona, est l'un des projets scientifiques et techniques les plus importants de la recherche astronomique moderne. Son nom le décrit bien: il possède deux miroirs géants, chacun d'un diamètre de 8,4 mètres. Ils sont montés sur la même surface et focalisés, comme des lunettes de champ, en même temps sur des objets spatiaux éloignés. La surface des miroirs est polie avec une extrême précision, jusqu'à un 20 millionième de millimètre. Si un miroir LBT était agrandi à la taille du lac de Constance dans les Alpes - juste légèrement plus grand que la région de New York - les «vagues» sur le lac ne feraient qu’un cinquième de millimètre de haut. Malgré leur taille, chacun des deux miroirs «ne pèse» que 16 tonnes. Un télescope classique, en revanche, aux dimensions du LBT, aurait des miroirs épais pesant quelque 100 tonnes. Il serait impossible de construire un tel grand télescope classique.
En combinant les chemins optiques des deux miroirs individuels, le LBT capte autant de lumière qu'un télescope dont les miroirs ont un diamètre de 11,8 mètres. C'est un facteur 24 plus grand que les miroirs de 2,4 mètres du télescope spatial Hubble. Plus important encore, le LBT a la résolution d'un télescope de 22,8 mètres, car il utilise l'optique adaptative la plus moderne, superposant des images avec une procédure interférométrique. Les astronomes sont ainsi en mesure de compenser le flou causé par la turbulence de l'air et de voir dans l'univers beaucoup plus clairement que Hubble.
Le professeur Thomas Henning, directeur général de l'Institut Max Planck pour l'astronomie, et le Dr Tom Herbst, un scientifique du consortium allemand, conviennent tous deux que «Le LBT ouvrira des possibilités complètement nouvelles dans la recherche de planètes en dehors du système solaire et dans l'enquête des plus éloignées - et donc les plus jeunes - des galaxies.
Le professeur Gerd Weigelt, directeur de l'Institut Max Planck de radioastronomie à Bonn, a déclaré que «les premières images LBT nous donnent une idée du genre de qualité d'image fascinante à laquelle nous pouvons nous attendre.» Bien qu'au début, les images ne soient «que» collectés avec l'un des deux miroirs principaux, ils montrent déjà une vue impressionnante de la lointaine Voie lactée. L’un d’eux est un objet de la constellation d’Andromède appelé NGC891, une galaxie spirale à 24 millions d’années-lumière de distance que, du point de vue de la Terre, nous ne pouvons voir que de côté. Selon le professeur Reinhard Genzel, directeur général de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre à Garching, "l'objet est d'un intérêt particulier pour les astronomes, car il envoie également beaucoup de rayons X". "Ce rayonnement a été créé par un un grand nombre d'étoiles massives dont la vie se termine par des explosions spectaculaires de supernovae - une sorte de feu d'artifice cosmique.
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Les images ont été créées à l'aide d'une grande caméra binoculaire de haute technologie (LBC), développée par les partenaires italiens du projet. La caméra et le télescope fonctionnent ensemble comme un appareil photo numérique géant. Grâce au champ de vision particulièrement large, des observations très efficaces sont possibles - par exemple, la création et le développement de galaxies éloignées avec une lumière faible.
Mais la caméra LBC n'est que la première d'une gamme complète d'instruments de haute technologie dont le LBT sera équipé à l'avenir. »Un télescope sans instruments est comme un œil sans rétine», explique le professeur Hans-Walter Rix, directeur de l'Institut Max Planck d'astronomie. Le scientifique, membre du projet LBT depuis de nombreuses années, ajoute qu '"un télescope comme le LBT ne devient qu'un puissant observatoire en combinaison avec de puissants instruments de mesure équipés de détecteurs sensibles."
Les partenaires allemands ont notamment participé au développement et à la construction des instruments et ont ainsi pu s'assurer pour eux-mêmes 25% du temps d'observation. Des scientifiques, des techniciens et des électriciens de la LBT-Beteilungsgesellschaft (groupe de participation LBT) ont construit le logiciel de contrôle LUCIFER 1 et 2, qui permet de recueillir des images infrarouges et des spectres d'objets célestes. Le Dr Immo Appenzeller, du Landessternwarte Heidelberg, le juge «important pour des recherches détaillées sur un grand nombre de galaxies à différents stades de développement».
Les professeurs Matthias Steinmetz et Klaus Strassmeier, les directeurs de l'Institut d'astrophysique de Potsdam, expliquent que «l'instrument PEPSI est une version particulièrement haute résolution de ce qu'on appelle un spectrographe Echelle. Avec lui, nous pouvons mener des enquêtes particulièrement efficaces sur la structure et la dynamique de la surface des étoiles. »À l'Institut, des unités de détection d'acquisition, de guidage et de front d'onde sont en cours de construction, qui sont responsables du suivi exact du télescope, comme ainsi que pour les réglages du miroir.
L'instrument LINC-NIRVANA a également été conçu pour garantir que le LBT et ses instruments restent pleinement efficaces. Le LINC-NIRVANA, construit en coopération avec des partenaires italiens, est le cœur du LBT. Il apporte la lumière de deux miroirs principaux à un seul plan focal et corrige les interférences d'image dues à l'atmosphère terrestre. Les exigences les plus élevées concernent les composants optiques, électroniques et mécaniques, car lorsqu'elles sont utilisées dans le spectre infrarouge, certaines parties du LINC-NIRVANA doivent être refroidies à moins 196 degrés afin de ne pas être «aveuglées» par le rayonnement thermique autour. il. Dans ce domaine de la «cryotechnologie», les scientifiques et techniciens de l’Institut Max Planck d’astronomie ont fait preuve d’une grande expertise.
En raison des premières images impressionnantes, les astronomes savent maintenant que plus de 20 ans de planification, de développement et de construction ont porté leurs fruits et que le projet de 120 millions de dollars est en passe d'offrir de nouvelles perspectives sur le cosmos. C'était en effet l'objectif des personnes qui ont initié la participation allemande au projet, parmi lesquelles le professeur Günther Hasinger (Institut Max Planck de physique extraterrestre, anciennement de l'Institut d'astrophysique de Potsdam) et le professeur Steven Beckwith (anciennement de l'Institut Max Planck d'astronomie). ). Mais ce ne sont pas seulement les scientifiques qui participent au projet depuis si longtemps qui bénéficieront des observations du LBT. Désormais, les étudiants et futurs scientifiques de tous les instituts partenaires auront la possibilité d'analyser les données LBT et de lancer de nouveaux projets d'observation.
Source d'origine: Communiqué de presse de l'Institut Max Planck
