une-nouvelle-sorte-de-télescope-pour-voir-des-détails-sans-précédent
Des chercheurs ont conçu une nouvelle caméra qui pourrait permettre aux hypertélescopes de voir plusieurs étoiles à la fois. Cette nouvelle conception offre la possibilité d’obtenir des images à très haute résolution d’objets situés en dehors de notre système solaire, tels que des planètes, des pulsars, des amas globulaires et des galaxies lointaines.
« Un hypertélescope à champs multiples pourrait, en principe, capturer une image très détaillée d’une étoile, montrant éventuellement aussi ses planètes et même les détails de leurs surfaces », a déclaré le professeur Antoine Labeyrie, qui a été le pionnier de la conception de l’hypertélescope. « Il pourrait permettre de voir des  planètes en dehors de notre système solaire avec suffisamment de détails pour que la spectroscopie puisse être utilisée pour rechercher des preuves de vie photosynthétique ».

Rendre le miroir plus grand

Les grands télescopes optiques utilisent un miroir concave pour focaliser la lumière des sources célestes. Bien que des miroirs plus grands puissent produire des images plus détaillées en raison de la réduction de l’étalement diffractif du faisceau lumineux, il existe une limite à la taille de ces miroirs. Les hyperescopes sont conçus pour surmonter cette limitation en utilisant de grands réseaux de miroirs, qui peuvent être largement espacés.
Les chercheurs ont déjà expérimenté des prototypes d’hypertélescope relativement petits, et une version grandeur nature est actuellement en construction dans les Alpes françaises. Dans ce nouveau travail, les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour créer une conception qui donnerait aux hypertélescopes un champ de vision beaucoup plus large. Ce design pourrait être mis en œuvre sur Terre, dans un cratère de la Lune ou même à très grande échelle dans l’espace.
Par exemple, la construction d’un hypertélescope dans l’espace nécessiterait une grande flottille de petits miroirs espacés pour former un très grand miroir concave. Le grand miroir focalise la lumière d’une étoile ou d’un autre objet céleste sur un vaisseau spatial séparé transportant une caméra et d’autres composants optiques.
« La conception à champs multiples est un ajout plutôt modeste au système optique d’un hypertélescope, mais qui devrait en améliorer grandement ses capacités », a déclaré M. Labeyrie. « Une version finale déployée dans l’espace pourrait avoir un diamètre des dizaines de fois supérieur à celui de la Terre et pourrait être utilisée pour révéler des détails d’objets extrêmement petits comme le pulsar du Crabe, une étoile à neutrons dont on pense qu’elle ne fait que 20 kilomètres de diamètre ».

Agrandir la vue

Les hyperescopes utilisent ce que l’on appelle la densification des pupilles pour concentrer la collecte de lumière afin de former des images à haute résolution. Ce processus limite toutefois considérablement le champ de vision des hypertélescopes, empêchant la formation d’images d’objets diffus ou de grande taille. Pour contourner ce problème, des chercheurs ont développé un système micro-optique qui peut être utilisé avec la caméra de l’hypertélescope pour générer simultanément des images séparées de chaque champ d’intérêt. Pour les amas d’étoiles, cela permet d’obtenir des images séparées de chacune des milliers d’étoiles simultanément.
La conception multichamps proposée peut être considérée comme un instrument composé de plusieurs hypertélescopes indépendants, chacun avec un axe optique incliné différemment qui lui donne un champ d’imagerie unique. Ces télescopes indépendants focalisent des images adjacentes sur un seul capteur de caméra. Les chercheurs ont utilisé un logiciel de simulation optique pour modéliser différentes versions d’un hypertélescope à champs multiples. Tous ont fourni des résultats précis qui ont confirmé la faisabilité des observations multichamps.

Une version pour la Lune

L’intégration de l’ajout de champs multiples dans les prototypes d’hypertélescope nécessiterait le développement de nouveaux composants, notamment des composants d’optique adaptative pour corriger les imperfections optiques dans la conception hors axe. Les chercheurs continuent également à développer des techniques d’alignement et des logiciels de contrôle afin que cette nouvelle caméra puisse être utilisée avec le prototype dans les Alpes. Ils ont également mis au point une conception similaire pour une version qui serait basée sur la Lune
Cette recherche a été publiée dans Optics Letters.
Source : The Optical Society
Crédit photo : Pixabay

Un hypertélescope pour voir des détails sans précédentmartinTechnologie
Des chercheurs ont conçu une nouvelle caméra qui pourrait permettre aux hypertélescopes de voir plusieurs étoiles à la fois. Cette nouvelle conception offre la possibilité d'obtenir des images à très haute résolution d'objets situés en dehors de notre système solaire, tels que des planètes, des pulsars, des amas globulaires...