Dans les écrans qui suivent vous trouverez quelques exemples d'instruments qui sont utilisés ou vont être utilisés dans un proche avenir pour imager les exoplanètes. Cette liste est loin d'être exhaustive mais se veut constituée d'exemples concrets d'instruments dédiés ou non à cette technique.
Dans l'espace
En premier lieu nous présentons deux satellites dont les archives (observations anciennes) regorgent peut-être de planètes à découvrir (avis aux amateurs) :
De nombreux concepts de satellites dédiés à l'imagerie directe ont été développés, que ce soit par coronographie ou interférométrie, à l'instar de SPICES, Darwin ou TPF. Les développements techniques pour permettre la réalisation de ces missions sont en cours au moment où sont rédigées ces lignes.
Au sol
Les deux instruments au sol que nous présentons ici sont des instruments européens (contrairement à Hubble et Spitzer qui sont pour leur part américains). Il s'agit de NaCo et de SPHERE.
Ce second instrument, SPHERE, fait partie d'une génération d'instruments pour grands télescopes qui comprend, entre autres, le Projet 1640, MagAO et GPI . L'arrivée de tous ces instruments, pour la plus part dédiés à l'imagerie directe d'exoplanètes, promet une moisson de découvertes dans les prochaines années.
HST
Le télescope spatial Hubble (Hubble Space Telescope, HST en anglais) de la NASA est une des sources d'images d'exoplanètes. Son principal point fort est de se trouver hors de l'atmosphère et donc d'atteindre un pouvoir de séparation angulaire permettant la détection de l'exoplanète.
Remarque : nous verrons comment l'on tente de corriger les perturbations causées par l'atmosphère terrestres pour les instruments situés au sol, dans la partie sur l'optique adaptative.
Pour l'imagerie directe on utilise ACS (pour Advanced Camera for Surveys) qui possède un coronographe, permettant de masquer la lumière d'une étoile pour voir seulement celle provenant des planètes situées autour (voir suite du cours). Cette caméra, installée en 2002, est la plus utilisée pour l'imagerie astronomique en général. L'autre instrument utilisé est STIS (pour Space Telescope Imaging Spectrograph) qui nous donne par exemple l'image ci-dessous.
Fomalhaut b
Un exemple de détection par HST : Fomalhaut b. Cette planète a été annoncée par Paul Kalas, James R. Graham et collaborateurs en 2008 dans la revue Science, autour d'une étoile âgée de 400 millions d'années et située à 7,7 pc de nous. Une non-détection par un autre satellite a jeté un doute sur son existence (voyez la page suivante)...
Hubble Space Telescope
Crédit :
NASA
Spitzer
Un autre satellite jouant un rôle important dans l'imagerie directe d'exoplanètes est le télescope spatial Spitzer. C'est le télescope spatial spécialisé dans l'infrarouge de la NASA, il est utilisé dans notre cas pour vérifier la présence de planètes ou pour contraindre leur rayon et leur masse.
C'est l'instrument IRAC (InfraRed Array Camera), qui est utilisé dans une de ses bandes dans le proche infrarouge pour rechercher les jeunes exoplanètes géantes.
Spitzer
Crédit :
NASA
Certains chercheurs expliquent la non-détection par Spitzer de Fomalhaut b (voir la page précédente sur HST) par le fait que la planète serait de faible rayon. Dans ce cas, Spitzer nous donne une limite sur le rayon maximal de la planète.
NaCo
NaCo est un instrument du Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Européen Austral (ESO en anglais), il a permis de faire la première image d'une exoplanète confirmée en 2005 par Gaël Chauvin, Anne-Marie Lagrane et collaborateurs.
Son nom vient de la fusion de NAOS et de CONICA, qui sont respectivement un système d'optique adaptative (Nasmyth Adaptive Optics System) et un imageur, polarimètre, coronographe et spectrographe dans le proche infrarouge (Near-Infrared Imager and Spectrograph) et est utilisé par de nombreuses communautés d'astronomes.
NaCo
Crédit :
ESO
La première exoplanète découverte par imagerie directe
2M1207 b, observée par NaCo
Crédit :
ESO
