CORONA

CORONA
un coronographe stellaire pour l'Antarctique
L'instrument CORONA en Antarctique en Décembre 2005. A droite l'ingénieur J.B.
Daban, chef du projet.
CORONA (pour CORONographe Antarctique) est un coronographe stellaire « antarctisé »
(c'est à dire adapté aux conditions de froid régnant sur la plateau Antarctique avec des
températures pouvant descendre jusqu'à -80°C) développé par l'équipe de F. Vakili (LUAN,
Université de Nice) pour observer sur le site de la base polaire Concordia durant l'hiver 2006.
Le concept de coronographe a été inventé par Bernard Lyot dans les années 1930 pour
observer la couronne solaire très peu lumineuse et noyée dans l'intense rayonnement du
Soleil. Lyot avait eu l'idée de placer une pastille opaque sur l'image du Soleil formée par une
lunette astronomique de manière à occulter le disque solaire et ne laisser passer que la
lumière de la couronne.
Le coronographe stellaire s'inspire du dispositif de Lyot, à ceci près que ce sont des étoiles
que l'on observe (et non le Soleil). On cherche à atténuer la lumière provenant de l'étoile pour
pouvoir observer d'éventuelles planètes ou compagnons faibles dans les alentours. Une
technique désignée aujourd'hui sous le nom d'imagerie à haute dynamique.
Le coeur du coronographe est une pièce optique de quelques centimètres de côté découpée
en 4 quadrants qui produisent des déphasages de 0 et pi. Lorsqu'on observe une étoile
entourée d'une planète ou d'un compagnon, on centre l'étoile au milieu des 4 quadrants. La
lumière de l'étoile est alors découpée en 4 parties de surface identique subissant des
déphasages différents. Le résultat est une extinction totale sur l'axe par interférences
lumineuses. A l'inverse, l'image du compagnon se forme sur une zône périphérique du
masque, elle n'est pas affectée.Ce masque est l'équivalent de la pastille occultant le Soleil
dans le coronographe de Lyot. Il masque à 4 quadrants est placé au foyer du télescope (un
Celestron 14 de 35 cm de diamètre dans le cas de Corona).
Maquette de l'instrument Corona
Réglages optiques en laboratoire à Concordia
Un bon alignement de l'optique est crucial pour obtenir des performances optimales. Un banc
optique de fortune a du être installé à cette fin dans les locaux des astronomes dans la base
polaire Concordia (voir image ci-dessus).
Les premiers essais sur le ciel de l'Antarctique ont eu lieu en Décembre 2005. Le premier
objet observé fut l'étoile Canopus (deuxième étoile du ciel par ordre de luminosité). C'est une
étoile simple, elle n'a ni planète ni compagnon connu. Mais elle nous a permis de mesurer les
performances d'extinction du coronographe, c'est à dire le rapport entre l'intensité de lumière
reçue sans coronographe et avec coronographe. L'extinction obtenue a été de l'ordre de 30.
Des observations ont été faites sur les étoiles doubles brillantes alpha Cen et alpha Crux (voir
images ci-dessous). L'une des étoiles de la binaire, placée sur l'axe optique, est éteinte par le
coronographe, l'autre ne l'est pas. Les performances obtenues sont comparables à celles de
Canopus avec des extinctions moyennes de l'ordre de 30.
Ci-contre : l'étoile double alpha Crux sans extinction de l'étoile principale (à gauche) et avec une
extinction de l'ordre de 10 : il ne reste quasiment plus que le compagnon sur l'image de droite.