Hypertélescope

Principe de l'hypertélescope.

L'hypertélescope est un interféromètre où l'on recombine simultanément tous les télescopes/miroirs afin d'obtenir une image directe lumineuse des objets astrophysiques observés. De façon plus formelle, il s'agit d'une méthode de recombinaison optique qui permet d'obtenir une image astronomique directe à très haute résolution angulaire avec un interféromètre. Ainsi, le recombineur d'un hypertélescope fonctionne selon le principe de la pupille densifiée.

Principe

Tous les interféromètres peuvent potentiellement fonctionner en mode hypertélescope, c'est-à-dire comme « pupille densifiée », mais ceux-ci (VLTI, Keck, CHARA^[1], etc.) recombinent leur lumière par paire de télescopes. Ils obtiennent ainsi des franges d'interférence. La mesure du contraste des franges donne des informations à haute résolution angulaire sur le diamètre des étoiles, la séparation angulaire entre deux binaires, etc.

En enregistrant simultanément des franges avec trois télescopes ou plus, on peut réaliser des mesures de clôture de phase et reconstruire les images des objets astrophysiques observés. Toutefois, il a été démontré dans les années 2000 par l'équipe d'Antoine Labeyrie^[1] qu'il y a un gain important en sensibilité (capacité à observer des objets faiblement lumineux) en travaillant en mode hypertélescope. Ce gain augmente considérablement avec le nombre de télescopes utilisés par l'interféromètre et si celui-ci est muni d'un dispositif d'optique adaptative pour corriger les effets de la turbulence atmosphérique. Dans le futur, cette méthode de recombinaison devrait permettre de faire de la coronographie avec des interféromètres pour imager des exo-planètes.

Un prototype d'hypertélescope nommé CARLINA^[2] est en construction depuis 2009 à l'Observatoire de Haute-Provence. Une architecture particulière est utilisée, permettant de s'affranchir des coûteuses et complexes lignes à retard (voir Interféromètre optique à longue base). Ce prototype devrait démontrer la faisabilité du concept et le gain important d'un tel interféromètre. Le prototype de l'Observatoire de Haute-Provence entre dans le cadre des études pour un grand interféromètre qui succéderait au VLTI. Les futurs hypertélescopes au sol et dans l'espace ouvriront de nouveaux champs de recherche en astronomie en imageant la surface des étoiles, les régions centrales des AGN, les images de microlentilles gravitationnelles, des exoplanètes, etc.

Historique

Le concept d'hypertélescope a été inventé par Antoine Labeyrie^[3],[4] en 1996. Des premiers essais sur le ciel, du principe de pupille densifiée avec une ouverture miniature d'environ 1 cm ont été réalisés en 2001 par Etore Pedretti et Sophie Gillet^[5]. Le premier prototype d'hypertélescope a été construit par Hervé Le Coroller et Julien Dejonghe^[6] à l'Observatoire de Haute Provence en utilisant un ballon à hélium.

Notes et références

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