SPHERE, chasseur d’exoplanètes
25 avril 2014 ( maj : 25 novembre 2016 ), par
L’existence de plus d’un millier de planètes en orbite autour d’étoiles autres que le Soleil a déjà été confirmée. La plupart d’entre elles ont été découvertes au moyen de méthodes indirectes reposant sur la détection des effets des planètes sur leurs étoiles hôtes – les variations de luminosité générées par le passage de planètes devant leurs étoiles hôtes (méthode des transits), le mouvement réflexe de l’étoile résultant de l’existence de planètes en orbite (méthode des vitesses radiales). A ce jour, seules quelques planètes ont été détectées par les images directes de l’émission de la planète à côté de celle de son étoile hôte.
SPHERE a pour principal objectif de détecter et de caractériser, au moyen de l’imagerie directe, des exoplanètes géantes en orbite autour d’étoiles proches. Cela constitue un challenge de taille puisque de telles planètes se situent à proximité immédiate de leurs étoiles hôtes et sont caractérisées par une luminosité bien plus faible. Sur une image normale, pourtant acquise dans les meilleures conditions, la lumière en provenance de l’étoile masque totalement la faible lueur issue de la planète.
Toute la conception de SPHERE a donc reposé sur la nécessité d’obtenir le contraste le plus élevé possible dans l’environnement immédiat de l’étoile. Afin de rendre visibles les exoplanètes, l’instrument SPHERE combine différentes techniques de pointe. La première consiste à utiliser l’optique adaptative pour corriger les effets de la turbulence atmosphérique ; les images ainsi obtenues se révèlent bien plus fines et le contraste se trouve amélioré. La seconde technique repose sur l’utilisation d’un coronographe afin de bloquer la lumière en provenance de l’étoile centrale : le taux de contraste augmente encore. Des procédures optimisées d’acquisition et de traitement des données ont été pensées simultanément dès la conception de l’instrument. Elles permettent d’exploiter au mieux tous les photons détectés par l’instrument pour non seulement découvrir mais aussi caractériser (paramètres orbitaux, composition chimique...) de nouveaux mondes tournant autour d’autres étoiles que le soleil.
SPHERE est actuellement sur le troisième télescope de l’observatoire européen de Paranal et a eu sa première lumière en Mai 2014. Il sera offert à la communauté dès le début de l’année 2015. Associant un défi scientifique à un défi technologique, SPHERE est l’un des instruments d’observation astronomique depuis le sol les plus complexes jamais réalisés. Le consortium SPHERE est constitué de 12 instituts astronomiques européens.
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