Quelle astronomie à Dôme C ?
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Quelle astronomie à Dôme C ? C.Dargaud UPL, 15 janvier 2008, Cédric Mulet-Marquis Variabilité des étoiles • Astéro/Héliosismologie – Variation de luminosité : ~ 0,000001 (=10-6) magnitude ~ qq millièmes de % – Mouvements qq cm/s à qq m/s SOHO • Etoiles variables – Variation de luminosité : ~ 0,001 (=10-3) magnitude ~ qq 0,1% – Mouvements qq km/s à qq 100 km/s Méthodes d’études de la variabilité des étoiles • Photométrie : – Précision : • depuis le sol un millième • depuis l’espace un millionième • Utilisation de l’effet Doppler – Un exemple pour les ondes sonores – Même effet avec la lumière qu’avec les sons • Source qui s’éloigne : couleur décalée vers le rouge • Source qui s’approche : couleur décalée vers le bleu L’écart de temps entre deux BIP est plus quand la source s’approche que lorsqu’elle est immobile • Comment se sert-on de l’effet Doppler ? – Décomposition de la lumière émise par l’étoile : formation d’un spectre Lumière blanche Lampe au mercure Lumière solaire Mouvements d’oscillation de l’étoile se traduisent par un déplacement des raies • Attention aux mouvements parasites !! – Rotation de la Terre sur elle même – Rotation de la Terre autour du Soleil – Mouvement propre de l’étoile Spectrographe HARPS ESO Intérêt de l’étude de la variabilité des étoiles • Mesure des distances avec les céphéides – Méthodes géométriques quasi inapplicables Henrietta Leavitt HST • Renseignements sur la structure : – Rotation de certaines étoiles – Rotation du Soleil : différentielle en surface, solide à l’intérieur – Modes de vibration physics.usyd.edu.au L2M1 L3m3 Intérêt du site dôme C pour l’étude de la variabilité stellaire • Pouvoir faire des observations en continu pendant longtemps : 3 mois d’affilé avec un cycle utile de 90% • Possible avec un réseau mais difficile : – coût des nombreuses stations – comparaison des données entre elles • Précision sur la valeur • Séparation de de la fréquence périodes proches • Diminution de l’influence du bruit • Pas d’effet de fenêtre Le projet SIAMOIS (Sismomètre Interférentiel A Mesurer des Intérieurs Stellaires • Mise en oeuvre en 2012 • Variabilité par effet Doppler avec un (puis deux) télescopes de 40 cm • Cibles : – Géantes rouges – -Scuti – -Cen Etude des exoplanètes • Exoplanètes : planètes en orbite autour d’une étoile autre que le Soleil • 265 connues à ce jour • 1ere découverte : 1992, Wolszczan et Frail, PSR 1257+12 • 2e découverte : 1995, Mayor et Queloz, 51 Peg NASA Méthodes de détection utilisées • Méthode des vitesses radiales : – Basée sur l’effet Doppler Mouvement autour du centre de gravité J.C.Boulay PlanetAstronomy.com Aldebaran.cz L’instrument ELODIE OHP La courbe de Mayor et Queloz • Méthode des transits : – Passage de la planète devant l’étoile : baisse de luminosité Hans Deeg • Effet de lentille gravitationnelle OGLE D.Darling Que sait-on actuellement des exoplanètes ? • Elles existent ! (271 planètes, 25 systèmes multiples au 11/01/08) • Elles sont nombreuses • Type de planète découvertes : géantes gazeuses Pas de détection directe indiscutable Grosse planète ou petite étoile ? Le projet ALADDIN à Concordia (Antarctic L-band Astrophysics Discovery Demonstrator for Interferometric Nulling) V.Coudé du Foresto • • • • Deux télescopes de 1 m distants de 4 à 40 m Mise en oeuvre 2013-2015 Objectif : faire une image d’exoplanète Servira de test pour DARWIN Le réseau de satellites de Darwin ESO • Difficultés pour voir une exoplanète – Proximité étoile/planète Distance observation (a-l) Angle Terre-Soleil en ‘’ 3 1 30 0,1 – Différence de luminosité Contraste Soleil Terre Contraste Soleil Jupiter Visible dix milliards un milliard IR dix millions cent mille • Principe d’ALADDIN : – Éteindre l’étoile sans éteindre la planète en combinant les faisceaux de deux télescopes Interférences constructives Interférences destructives Dans certains cas : Lumière+lumière = obscurité • Intérêt de travailler à dôme C : – excellente résolution – ciel IR de grande qualité • Une des difficultés d’ALADDIN : – Contrôler la distance entre les télescopes à une fraction de micron • Etude possible : – Analyse de la lumière émise par la planète pour connaître ses caractéristiques Une simulation de ce que pourrait voir ALADDIN ESO
