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Projet d’implantation au Chili d’un télescope pilotable à distance
1. But du projet
L’association 2SPOT (Southern Spectroscopic Observatory Team) est composée
de 5 astronomes amateurs passionnés qui ont pour projet d’installer au Chili un
télescope piloté depuis la France via le réseau internet. Ce télescope permettra
de réaliser des mesures spectroscopiques de divers objets célestes, tels que des
étoiles, des nébuleuses, des galaxies ou des comètes.
Le but de ce projet est scientifique. Les observations réalisées permettront
d’alimenter en données divers programmes professionnels de recherche en
astrophysique.
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2. Qu'est-ce que la spectroscopie ?
La spectroscopie consiste à décomposer la lumière émise par une source
lumineuse afin de pouvoir l’analyser. L’arc-en-ciel est un autre exemple d’effet spectroscopique : la lumière
émise par le soleil passe à travers les gouttes d’eau en suspension dans
l’atmosphère pour se décomposer en plusieurs couleurs.
La spectroscopie est une discipline reine en astrophysique et permet d’apporter
une quantité d’informations remarquablement riches sur les objets étudiés. Les
spectres renseignent sur la température, masse, vitesse de rotation des étoiles,
permettent de détecter des exoplanètes (Prix Nobel de physique 2019), de
calculer la distance des galaxies, de définir la composition chimique et les
conditions physiques du milieu interstellaire (température, pression,
métallicité)… La majeure partie des observations en astrophysique est réalisée
par spectroscopie.
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3. 2SPOT : un atout pour la recherche en astrophysique
Les télescopes professionnels les plus imposants sont installés dans des pays
offrant une qualité de ciel nocturne exceptionnelle, c'est-à-dire sans pollution
lumineuse et avec un climat très sec, ainsi qu’un grand nombre de nuits
exploitables par an (absence de nuage ou de vent…).
La plupart des organismes de recherche se sont installés au Chili, dans le désert
de l’Atacama bénéficiant d’un climat aride et de plus de 300 nuits exploitables
par an. Les européens y ont installé le VLT (Very Large Telescope) constitué d’un
ensemble de 4 télescopes de 8,2 m de diamètre. Il est aussi prévu
d’implanter le futur E-ELT (European Extremely Large Telescope) de 39 m de
diamètre.
Ces télescopes à la pointe de la technologie, permettent d’accéder à des objets
célestes de très faible luminosité. Mais les budgets nécessaires à ces projets
prioritaires sont colossaux. La réalisation de tels observatoires est effectuée au
détriment du fonctionnement de structures professionnelles plus petites.
Beaucoup d’astrophysiciens ont du mal à lancer des campagnes de mesures sur
des objets non prioritaires. L’appel aux amateurs constitue parfois une
alternative intéressante pour les professionnels. Notre association 2SPOT a été
en partie créée pour répondre à ce besoin.
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4. Collaboration entre professionnels et amateurs
Les astronomes amateurs ont, depuis plus d’une dizaine d’années, accès à du
matériel optique et électronique présentant un haut potentiel scientifique,
similaire à celui utilisé dans les observatoires professionnels. De nombreux
programmes de collaboration entre professionnels et amateurs ont vu le jour en
France.
Le nombre de télescopes professionnels est limité, leur programme
d’observation est souvent complet et difficile à modifier. Les observations
spectroscopiques ne nécessitent pas forcément l’utilisation de télescopes de très
grand diamètre (plusieurs mètres) inaccessibles aux amateurs. Beaucoup
d’observations peuvent être effectuées avec des instruments de taille modeste.
La force des amateurs réside dans leur nombre et dans leur capacité de réaction
pour suivre des phénomènes célestes spontanés (explosion d’une étoile,
apparition d’une comète…).
L’association 2SPOT a été créée dans cette dynamique. Ses membres participent
déjà activement à plusieurs programmes de recherche en astrophysique et
développent des liens avec des professionnels qui sont sensibles au partage de
leurs connaissances.
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5. Programmes d’observation de 2SPOT
Le projet est concentré sur de 2 programmes d’observation qui ont les mêmes
priorités:
Le premier programme est relatif au suivi spectroscopique d’étoiles particulières
qui éjectent une partie de leur masse dans leur environnement proche. Ces
étoiles sont très diversifiées, leur particularité est souvent liée à des mécanismes
physiques très violents et parfois mal compris (voir Figures 4 et 5). Il peut s’agir
d’étoiles échangeant de la matière avec un compagnon proche, d’étoiles
présentant une vitesse de rotation importante, d’étoiles éruptives en fin de vie,
de supernovae (explosion d’une étoile massive)… Ces phénomènes peuvent être
cycliques ou complètement aléatoires.
Les membres de notre association collaborent déjà avec des observatoires
professionnels tels que l’observatoire de Paris/Meudon. Plusieurs bases de
données ont été créées (BeSS, ARAS) dans lesquelles des milliers de spectres
amateurs sont mis à la disposition des professionnels.
Le deuxième programme d’observation est relatif à la recherche et à la
confirmation spectroscopique de nébuleuses planétaires. Une nébuleuse
planétaire est une étoile en fin de vie de faible masse (telle que le soleil) dont
l’enveloppe se dilue progressivement dans le milieu interstellaire pour l’enrichir
en éléments lourds (voir Figures 6 et 7). Le nombre de nébuleuses planétaires
connues est étonnamment faible, environ une centaine de fois inférieur à ce que
prévoit la théorie. La recherche de nouvelles nébuleuses planétaires est un enjeu
majeur en astrophysique.
Les membres de 2SPOT participent activement à ce programme de recherche et
sont auteurs de plusieurs découvertes. Les données récoltées sont
principalement transmises à l’Observatoire astronomique de Strasbourg et au
département de physique de l’Université de Hong-Kong.
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6. Implantation dans l’hémisphère sud
Les objets célestes observables d’un hémisphère à l’autre ne sont pas identiques.
Une grande majorité des observations spectroscopiques amateurs est effectuée
depuis l’hémisphère Nord car ce dernier présente une population d’amateurs
importante. Ce n’est pas le cas de l’hémisphère Sud où le potentiel d’observations
inédites et accessibles avec des instruments de taille modeste est pourtant très
élevé.
L’implantation d’un spectroscope dans l’hémisphère sud constitue le cœur du
projet. L’installation d’un tel matériel dans l’hémisphère sud pilotable à distance
est sans précédent dans la communauté amateur.
Le choix du lieu d’implantation s’est naturellement tourné vers le Chili pour son
ciel nocturne exceptionnel et pour son climat propice aux observations de
qualité. L’implantation d’observatoires professionnels au Chili a entraîné le
développement de structures privées qui offrent à des amateurs la possibilité
d’installer leur matériel à proximité du désert de l’Atacama.
C’est le cas de la société Deep Sky Chile retenue par 2SPOT. Les infrastructures
de Deep Sky Chile sont composées de 2 observatoires à toit ouvrant pouvant
accueillir une dizaine de télescopes chacun.
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