| 05.06.06 |
L'interférométrie
à Mauna Kea (Hawaii) |
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Le sommet du volcan Mauna Kea culmine à près de 4200 mètres d'altitude.
Il s'agit de l'un des sommets les plus hauts des îles Hawaii. Sa
hauteur absolue, calculée comme celle des volcans martiens, est
de 10 230 mètres car elle prend naissance à 6 000 mètres en dessous
du niveau de l'Océan Pacifique (Wikipedia). Il bénéfice de conditions
climatiques et atmosphériques particulièrement favorables aux observations
astronomiques.
Les astronomes ne se sont pas trop trompés. Avec un faible taux
d'humidité dans l'atmosphère et un nombre particulièrement élevé
de nuits claires, ils ont installé sur Mauna Kea plusieurs télescopes
parmi les plus grands au monde.
Les télescopes instalés sur Mauna Kea
Sont installés les télescopes de 0,6 m et de 2,2 m de l'Université
d'Hawaii, les télescopes infrarouge IRTF (3 m) de la NASA et UKIRT
(3,8 m) du Royaume Uni, le Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT,
3,6 m) et enfin les 4 géants que sont Gemini North (8,1), Subaru
(NAOJ, 8,2 m) et les deux Keck (9,8 m) de L'observatoire W.M. Keck
Observatory. Le site n'est pas seulement idéal pour l'observation
dans le visible et l'infrarouge. Sont installés également 3 observatoires
fonctionnant dans le submillimétrique. Le Caltech Submillimeter
Observatory (CSO, 10,4 m), le James Clerk Maxwell, le plus grand
télescope de ce type au monde (15,4 m) et les 8 antennes de 6 m
de SMA, un réseau de télescopes fonctionnant dans le submillimétrique.
Le site abrite également un télescope radio de 25 m, mais pas visible
à l'image, qui fait partie du Very Long Baseline Array, un réseau
de 10 paraboles de 25 m de diamètre, réparties en Amérique du Nord.
Interférométrie
Tous ces télescopes fonctionnent indépendamment des autres, bien
que des programmes d'observation en commun soient menés. Or, un
des défis de l'astronomie est l'observation d'objets très petits
avec une résolution très fine. En raison de notre incapacité à concevoir
des télescopes optiques de plus de 10 m et pour améliorer la résolution
des observations, il existe la technique de l'interférométrie qui
s'appuie sur l'utilisation de 2 ou plusieurs télescopes. Cette technique
consiste à réunir les faisceaux lumineux issus de plusieurs télescopes
qui combinent des ondes lumineuses pour créer des images et des
mesures optiques très précises Bien qu'assez complexe à mettre en
œuvre, l'interférométrie permet d'obtenir une résolution angulaire
au-delà de celle accessible avec des télescopes monolithiques (de
l'ordre de la milliseconde d'arc dans le visible). De fait, on accroît
le pouvoir de résolution des instruments utilisés ce qui permet
de discerner des détails très fins sur les objets observés. L'interférométrie
est appelée à jouer un grand ces prochaines années.
L'idée d'utiliser l'interférométrie pour combiner plusieurs télescopes,
n'est pas nouvelle. Inventée dès 1868 par Fizeau, elle a été mise
en oeuvre par Michelson en 1890 qui l'a testée sur les satellites
de Jupiter. Il a pu ensuite résoudre en 1920 Bételgeuse grâce au
télescope de 2,50 mètres du Mont Wilson. Aujourd'hui, une équipe
de scientifiques, sous la direction de Guy Perrin de l'Observatoire
de Paris veut connecter les grands télescopes de Mauna Kea séparés
par plusieurs centaines de mètres, créant en fait un énorme télescope
virtuel qui augmente la puissance d'imagerie à point bien au-delà
de la limite établie par l'ouverture d'un seul télescope.
Projet Ohana
Dans le cadre du projet Ohana (Optical Hawaiian Array for Nanoradian
Astronomy), il s'agit d'utiliser entre les télescopes en remplacement
des miroirs une fibre optique monomode, la transmission atteint
théoriquement 90% sur 1 km contre quelques % pour les miroirs.
Une première étape a été franchie avec la mise en réseau des 2 télescopes
Keck. Les scientifiques ont réussi à se servir de fibres optiques
pour lier ces deux grands télescopes de 10 m k pour former un énorme
'interféromètre'. Pour cela les scientifiques ont connecté les deux
télescopes à l'aide de câbles à fibre optique en verre de fluorure
afin d'effectuer des observations précises d'une étoile lointaine.
L'idée est de recombiner deux à deux les différents télescopes du
volcan Mauna Kea à Hawaii, dont la distance maximum est de huit
cents mètres. Les prochains télescopes devant être recombinés sont
Gemini et le CFHT.
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Pour voir les images en grand, allez sur le site web , rubrique Panorama
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Les télescopes situés sur le sommet du volcan
Mauna Kea
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De gauche à droite
IRTF, CFHT, Gemini, UH88, UKIRT, JCMT, SMA, Subaru, Keck II
& Keck I
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De gauche à droite
CFHT, Gemini, UH88, UKIRT, CSO, JCMT, SMA, Subaru, Keck I
& II et IRTF
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De gauche à droite
SMA, Subaru, Keck I & II, IRTF et CFHT
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De gauche à droite
Keck I & II, IRTF et The Canada-France-Hawaii Telescope
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De gauche à droite
Subaru, Keck I & II
Crédit Jean-Charles Cuillandre
(CFHT), Copyright © 2003
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