MUSE - Field Splitting optics
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Observer les galaxies à plus de dix milliards d’années lumières est un véritable défi. En effet à de telles distances les galaxies sont en apparence minuscules et extraordinairement peu lumineuses.
Les télescopes géants comme le VLT avec ses miroirs de 8 mètres de diamètre ont un pouvoir collecteur 4 fois plus grand que la précédente génération de télescope. Mais malgré tout, ce n’est pas suffisant car à la faible luminosité des jeunes galaxies s’ajoutent les effets perturbateurs de l’atmosphère qui brouille le signal lumineux et finit par empêcher la détection.
Instrument de seconde génération destiné à l’ESO, MUSE se propose de relever ce défi en associant au VLT un instrument de très haute technologie basé sur le concept innovant de spectrographe intégral de champ.
Ni imageur, ni spectrographe, mais les deux à la fois, ce concept dont le CRAL a été le fondateur, permet d’obtenir simultanément un spectre pour chacun des points du champ de vue. Grâce à un tel instrument il est alors possible d’explorer l’univers en 3 dimensions et de rechercher les jeunes galaxies quelque soit leurs localisation et leur distance.
L’instrument MUSE est donc basé sur ce concept, mais pour embrasser un champ aussi grand que possible, il utilise non pas un, mais 24 spectrographes 3D. Pour gagner en efficacité le découpage du champ est réalisé par une nouvelle technologie, le découpeur du champ ou slicer en anglais. Compte tenu de leur distance, les galaxies que nous recherchons seront très petites. MUSE va donc utiliser un système d’optique adaptative de nouvelle génération qui permet de corriger en temps réel des perturbations de l’atmosphère. Malgré toutes ces innovations, l’observation du ciel profond avec MUSE prendra jusqu’à une centaine d’heures avec l’un des plus grand télescope du monde qu’est le VLT. Les performances de MUSE permettront ainsi de détecter des galaxies qui sont 100 millions de fois moins lumineuse que les étoiles les plus faibles observables à l’œil nu.
Commencé en 2004, l’instrument devrait voir sa première lumière en 2012 sur le site du VLT au Chili. A partir de cette date le consortium partira en chasse des jeunes et lointaines galaxies avec pour objectif de répondre aux questions fondamentales de la genèse et de l’évolution des galaxies. Mais MUSE pourra servir à bien d’autres recherches en astrophysique. C’est ainsi que le consortium envisage également de l’utiliser pour étudier l’environnement des trous noirs géants qui trônent au cœur des galaxies ou pour étudier les populations d’étoiles dans les galaxies proches de la notre. Simultanément l’instrument sera ouvert à la communauté des astrophysiciens des pays membres de l’ESO qui pourront utiliser les performances exceptionnelles de l’instrument afin de tenter de répondre aux grandes interrogations de l’astrophysique moderne.
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