Analyse simultanée de centaines d’étoiles avec WEAVE

Publié par Journal en direct, le 21 mars 2023   400

WEAVE pointant vers le Quintette de Stephan recueille la lumière de 547 points du ciel qui seront analysés par le spectrographe. L'observation fournit des informations physiques de chaque région distincte de chaque galaxie ainsi que de l'espace qui les sépare.
© NASA, ESA, CSA, STScI (image de fond) ; Aladin (superposition avec les fibres)

Pour observer le ciel, les astro­physiciens disposent de télescopes soit envoyés dans l’espace, comme le satellite européen Gaia, soit installés au sol, comme William Herschel aux Canaries. Ce dernier a récemment été équipé d’un spectrographe multi-objet, WEAVE, auquel les astrophysiciens de Besançon ont apporté leur contribution.

Développé depuis les années 2010, ce type d’équipement donne la possibilité de recueillir des informations en simultané sur des centaines d’étoiles de notre galaxie ou sur des portions d’autres galaxies. Le spectrographe multi-objet permet de multiplier par mille la vitesse d’obtention des données par rapport au spectrographe classique, qui ne peut focaliser que sur un seul objet à la fois. Équipé de fibres optiques très rapprochées pour capter les signaux lumineux en provenance du ciel sur une large fenêtre, WEAVE fait valoir une technologie de nouvelle génération. Les premiers tests effectués en décembre dernier sont très concluants : WEAVE a réussi à capter de concert des informations en provenance de 547 points du Quintette de Stephan, qui regroupe une galaxie éloignée de 40 millions d’années­-­lumière1 (en bas et à gauche de l’image ci-contre) et un amas de quatre autres galaxies situées à quelque 350 millions d’années­-­lumière, dans la constellation de Pégase.

Le spectrographe renseigne sur la composition chimique de la « surface » de l’étoile, le terme consacré en astronomie pour parler de la couche externe de ce qui est une boule de gaz, et ainsi de connaître son âge ou son lieu de formation. D’un diamètre de plus de quatre mètres, le télescope William Herschel qui héberge WEAVE apporte des informations complémentaires à celles données par Gaia, car il présente l’avantage de capter les rayons lumineux d’étoiles moins brillantes. L’un des apports de l’équipe bisontine à WEAVE concerne sa construction.

« La Région a accepté de consacrer une part de budget réservée au financement d’équipements scientifiques au projet WEAVE. Ce soutien a permis la fabrication des pièces permettant de relier les fibres optiques au détecteur numérique du télescope par l’entreprise IDMM2 à Dole, selon les plans transmis par l’Observatoire de Paris », explique l’astrophysicienne Céline Reylé. Une autre contribution porte sur l’exploitation du Modèle de la galaxie de Besançon, dont les données ont été intégrées aux simulations nécessaires à la mise au point du spectrographe.

Ce modèle, qui est l’une des rares références concernant la Voie lactée au niveau international, bénéficiera à son tour des informations recueillies par WEAVE, dont il est assuré qu’elles seront très prometteuses pour la connaissance en astronomie.

1 1 année lumière (AL) = 10 000 milliards de km.
La galaxie la plus proche de la nôtre est la galaxie d’Andromède, elle se situe à 2 millions d’années­-­lumière de la Terre.
Pour comparaison, la distance entre la Terre et le Soleil n’est que d’à peine 150 millions de km.
2 Industrie doloise de micromécanique.