Étonnante image de la nébuleuse d'Orion grâce au télescope Gémini sud Par Rémy Decourt

Étonnante image de la nébuleuse d'Orion grâce au télescope Gémini sud

Par Rémy Decourt, Futura-Sciences


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L’optique adaptative du télescope Gémini sud utilise un laser de 50 W allumant 5 étoiles artificielles à 90 km d'altitude, au niveau de la couche luminescente de sodium. Ces points lumineux servent à mesurer la turbulence en permanence pour corriger l'optique en temps réel.

Une optique adaptative sur le télescope Gémini sud augmente ses performances de façon drastique. En témoigne une superbe image de la nébuleuse d'Orion, dont un détail a été comparé avec l'ancien système.

L’image qui illustre cet article (ci-dessous) n’est pas seulement jolie. Elle révèle surtout les progrès du nouveau système
d’optique adaptative du télescope Gémini sud, le GEMS (Gemini Multi-Conjugate Adaptive Optics System) par rapport à la génération précédente (baptisé Altair). Présenté comme le plus avancé au monde, ce système doit aider les astronomes à observer l'univers avec un niveau de précision et de clarté sans précédent en éliminant les distorsions dues à l'atmosphère terrestre.

Pour comprendre tout l’intérêt de cet instrument, il faut savoir que les observations depuis les télescopes terrestres sont
dégradées par les turbulences atmosphériques. Pour remédier à ce problème, trois solutions existent. La première, la plus expéditive, consiste à les envoyer en orbite.
La seconde, plus pragmatique, consiste à les construire sur des sites avec un niveau d’humidité très bas et en altitude, car les mouvements d'air y sont plus stables et la couche atmosphérique moins épaisse.

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La célèbre nébuleuse d'Orion, vedette du ciel d'hiver dans l'hémisphère nord, comme les astronomes amateurs ne la voient jamais. Les deux photographies ont été saisies avec le même télescope Gémini sud mais avec deux systèmes d'optiques adaptatives différents : à gauche, avec le dispositif Altair en 2007 et à droite avec le nouveau GEMS.

Corriger les perturbations de l'air avec l'optique adaptative

Quant à la troisième solution, il s’agit de les doter d’une optique adaptative (OA), un système qui corrige en temps réel les dégradations d’une image dues à la turbulence atmosphérique. Autrement dit, il s’agit de restituer l'image de la source lumineuse telle qu'elle aurait pu être prise avant de pénétrer dans l'atmosphère, en élimant les effets de déformation créés par l'atmosphère.

Bien que cette technologie soit très bien maîtrisée (elle existe depuis les années 1980), elle reste soumise à deux limitations qui restreignent le champ de correction et la couverture de ciel. Si l’incidence est faible pour les télescopes de petite taille, ce n’est pas le cas pour la génération des très grands télescopes et leurs miroirs de 30 à 40 m de diamètre. Pour s’affranchir de cette contrainte, plusieurs concepts sont à l’étude, dont celui de l’optique adaptative multiconjuguée (MCAO). Cette technologie permet la correction d’une zone de champ assez grande, de l’ordre d’une à deux minutes d’arc, et l’observation simultanée de plusieurs objets avec des résolutions inégalées.

Un premier pas vers la maîtrise de cette technologie a donc été franchi avec succès lors de l’entrée en service de l'instrument GEMS du télescope Gémini sud, qui utilise cette technologie
de l’optique adaptative grand champ. Résultat : l'acuité de Gémini sud est supérieure à celle du télescope spatial Hubble.



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