MUSE prend de bonnes résolutions

Crédit: ESO/J. Richard (CRAL)
Cette vue de la nébuleuse planétaire IC 4406 est bien plus qu’une photo.

Elle a été obtenue avec le spectrographe MUSE, et les scientifiques disposent en chaque point de cette image d’une information complète sur le spectre de l’objet. En fait, ce n’est pas vraiment une photo dans le sens où l’image n’a pas été obtenue directement, mais en recombinant les informations issues des 24 spectrographes que compte l’instrument. Dans chacun de ces spectrographes, un miroir en forme d’escalier (on parle de slicer), découpe l’image en tranches afin d’obtenir autant de spectres individuels. L’instrument à 20 millions d’euros fabriqué à Lyon est en service depuis 2014, nous avions déjà vu certains de ses résultats, mais pas avec autant de résolution.  

Des images corrigées 1000 fois chaque seconde

Ce qui est nouveau, c’est que MUSE est désormais couplé à une optique adaptative de pointe sur le télescope UT4 du Very Large Telescope européen au Chili. C’est vraiment l’instrument de ce type le plus abouti au monde. Pour obtenir une telle image, plusieurs systèmes très complexes interagissent. Le télescopes de 8,2 m a son miroir principal maintenu par un système d’optique active : des centaines d’actuateurs permettent de conserver la forme parabolique. Mais ce n’est pas suffisant, pour obtenir des images très détaillées, il faut aussi une optique adaptative afin de corriger la turbulence atmosphérique. 4 lasers jaunes de 22 w chacun tirent dans l’axe de visée du télescope et se réfléchissent sur l’atmosphère vers 90 km d’altitude sur une couche de sodium. Ce sont les plus puissants actuellement en service sur un télescope. Ils forment ainsi 4 étoiles artificielles permettant d’analyser à très haute fréquence les défauts de l’atmosphère afin d’envoyer  des ordres de correction au miroir secondaire à raison de  1000 fois chaque seconde ! Ce miroir secondaire est de toute nouvelle génération ; il est fait d’une membrane réfléchissante de moins de 2 mm d’épaisseur déformable en 1170 points ! Avec un diamètre d’environ 1 mètre, c’est le plus grand miroir de ce type. C’est après toutes ces corrections que la lumière arrive enfin vers MUSE, système lui aussi d’une complexité raffinée.

D’autres cibles pour MUSE

A bout du compte, cette image de IC 4406 est un peu moins bien résolue que celle obtenue par Hubble. Mais elle montre plus d’extensions autour de la nébuleuse, et surtout il faut se souvenir que ce que l’on voit n’est pas une simple image mais aussi un spectre d’une infinie richesse.

MUSE a également observé deux autres nébuleuses planétaires : NGC 6369 et NGC 6563. L’instrument devrait maintenant être mis en œuvre pour étudier des galaxies lointaines. En 1 heure de pose il est capable d’atteindre la magnitude 22, ce qui est remarquable en spectrographie, et ouvre des perspective inédites pour l’étude de l’univers lointain.
 

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