Le nouveau spectrographe à haute résolution PLATOSpec a vu sa "première lumière" avec succès le 26 novembre 2024. Après presque deux ans de construction, l'instrument est prêt pour les observations astronomiques. Il étudiera les étoiles susceptibles d'abriter des planètes extrasolaires semblables à la Terre et fournira un support au sol pour la prochaine mission spatiale PLATO de l'ESA. Le spectrographe à haute résolution sera utilisé pour étudier l'activité stellaire et pour confirmer l'existence de planètes extrasolaires de la taille de Jupiter. L'instrument a été conçu par le consortium PLATOSpec avec une importante participation tchèque et est monté sur le télescope de 1,52 mètre de l'ESO à l'observatoire de La Silla au Chili.
PLATOSpec rejoint une série d'autres instruments spécialisés soutenant la mission PLATO de l'Agence spatiale européenne (ESA). Cette dernière prévoit de lancer la mission PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) en 2026, dont l'un des objectifs est de trouver des exoplanètes de la taille de la Terre et même leurs lunes. PLATO observera des milliers d'étoiles. Les étoiles susceptibles d'avoir une contrepartie planétaire doivent ensuite être passées au crible pour sélectionner celles qui seront observées plus en détail. Les planètes extrasolaires de la taille de la Terre ne peuvent être détectées que par de grands télescopes équipés de spectrographes à très haute résolution. Le temps passé dans les grands observatoires, tels que l'Observatoire européen austral (ESO), est très demandé. Les candidats les plus prometteurs doivent donc être sélectionnés à l'avance à l'aide d'instruments tels que PLATOSpec.
Observations d'étoiles au sol dans le cadre de la mission PLATO
Une grande partie du temps d'observation de PLATOSpec est consacrée aux observations au sol des cibles de la mission spatiale PLATO. Le nouvel instrument suivra les étoiles de la principale série de cibles de la mission PLATO avec une précision de vitesse radiale allant jusqu'à 2 mètres par seconde (pour détecter avec succès notre Jupiter, une précision d'environ 5 m/s est nécessaire pendant 11 ans). Le pouvoir de résolution du nouveau spectrographe est de R=70 000, ce qui lui permet de résoudre même les lignes spectrales très étroites des gaz dans l'atmosphère d'une étoile, ainsi que d'une planète. PLATOSpec observe dans la gamme de longueurs d'onde allant de 380 à 700 nanomètres, car il a été conçu pour être sensible aux longueurs d'onde bleues, où les raies spectrales sont particulièrement utiles pour mesurer le niveau d'activité d'une étoile. L'activité stellaire complique la détection des planètes extrasolaires. Il est donc essentiel de comprendre l'activité d'une étoile et son évolution dans le temps pour trouver de petites planètes extrasolaires.
PLATOSpec est également équipé de plusieurs modes de calibration pour mesurer l'effet Doppler des étoiles. La mesure de l'effet Doppler est importante pour le processus de vérification, car elle permet aux scientifiques de calculer la masse du guide. Plus le décalage des raies du spectre dû à l'effet Doppler est important, plus le compagnon planétaire est massif. Une particularité du spectrographe est que le mode d'étalonnage peut être ajusté à la luminosité de l'étoile observée. L'instrument contribuera donc à de nombreux domaines scientifiques.
PLATOSpec a été créé par le consortium PLATOSpec.. Le nouveau spectrographe est installé sur le télescope de 1,52 mètre de diamètre de l'Observatoire de La Silla au Chili, qui appartient à l'Observatoire européen austral (ESO). Le Centre TOPTEC - un département de l'Institut de physique des plasmas du CAS - a amélioré l'avant du télescope en utilisant des fibres optiques octogonales spéciales avec un système d'injection de lumière innovant. Le télescope et le spectrographe seront contrôlés à distance depuis Ondrejov ou Brno en République tchèque, depuis Tautenburg en Allemagne ou depuis Santiago du Chili.
Peter Kabáth, scientifique à l'Institut d'astronomie de l'Académie tchèque des sciences et chef de projet, se réjouit que PLATOSpec soit désormais pleinement opérationnel : "PLATOSpec est un excellent exemple de la façon dont les anciens télescopes peuvent encore être très utiles. Le télescope de 1,52 mètre de diamètre a commencé à fonctionner dans les années 1960 et a été mis hors service en 2002. Aujourd'hui, notre spectrographe ultramoderne fournira un nouveau programme très intéressant."
Pavel Pintr, Le chef de l'équipe TOPTEC de l'Institut de physique des plasmas du CAS, explique les raisons de la mise à niveau optique du télescope de 1,52 m : "Des améliorations optiques ont permis d'accroître l'efficacité du télescope, de sorte que des étoiles moins lumineuses peuvent être observées avec la haute précision associée au spectrographe. Le système que nous avons conçu et construit L'injection de lumière du télescope dans le filament est une nouvelle partie innovante du télescope et, selon les premières mesures, elle s'avère très efficace."
"Je suis très heureux que l'université Masaryk ait rejoint ce projet extraordinaire et que les étudiants de tous niveaux en astrophysique de la faculté des sciences puissent utiliser les données dans leurs mémoires de fin d'études.", dit Jan Janík, chef d'équipe à l'Institut de physique théorique et d'astrophysique, Faculté des sciences, MU.
Marek Skarka du groupe de recherche sur les exoplanètes de l'Institut d'astronomie du CAS ajoute : "L'ensemble du projet est un exemple de coopération internationale parfaitement opérationnelle. Mais il démontre également qu'il existe en République tchèque suffisamment d'excellents instituts et entreprises capables de fournir les composants d'un télescope automatique moderne."
Artie Hatzes, scientifique à l'observatoire de l'État de Thuringe à Tautenburg, explique pourquoi PLATOSpec est un instrument si important pour tous les partenaires du consortium.La plupart des partenaires du consortium sont situés dans l'hémisphère nord. PLATOSpec nous donne accès au ciel nocturne de l'hémisphère sud et nous permet d'assurer le soutien au sol de la mission PLATO, qui observera les étoiles du ciel austral."
Leonardo Vanzi, professeur à la Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chili, a créé le design optique de PLATOSpec et a supervisé sa construction :"Nous avons obtenu la première lumière dans les délais prévus. Nous sommes maintenant prêts à étudier l'activité stellaire en détail et à soutenir la mission PLATO.."
Les membres du consortium PLATOSpec sont:
- Institut d'astronomie, Académie tchèque des sciences, Ondřejov, République tchèque (modernisation du télescope et du frontal)
- Observatoire de l'État de Thuringe, Tautenburg, Allemagne (unité d'étalonnage)
- Pontificia Universidad Católica (PUC) de Chile, Santiago, Chili (conception et construction du spectrographe),
- Universidad Adolfo Ibáñez, Chili (traitement des données et pipeline de données)
- Université Masaryk, République tchèque
- Centre de recherche TOPTEC - Institut de physique des plasmas du CAS
- Université de Graz, Autriche.
Le financement du projet PLATOSpec est assuré par:
- Institut astronomique de l'Académie tchèque des sciences,
- subvention LTT-20015 du ministère de l'éducation, des sports et de la jeunesse de la République tchèque,
- par le ministère de l'économie, des sciences et de la société numérique de Thuringe dans le cadre des "Lignes directrices pour la promotion de la recherche",
- l'"Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo" (ANID) du Chili : projets FONDECYT 1241963, FOVI220091
- subvention bilatérale financée par le Fonds scientifique tchèque GAČR (22-30516K) et le Fonds scientifique autrichien FWF (10.55776/I5711).
- soutien institutionnel au développement de l'organisation de la recherche de l'université Masaryk
Institut d'astronomie du CAS/ gnews - RoZ
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