Complémentarité Sol/Espace
Les instruments « infrarouges » embarqués sur des satellites (comme ISOCAM sur le satellite ISO) ont une très grande sensibilité et ils permettent de détecter des objets émettant très peu de lumière ou des objets très éloignés . En effet, les satellites permettent de s'affranchir des limitations liées à l'atmosphère qui émet un énorme fond de lumière infrarouge.
Les observations en infrarouge thermique ne sont pas gênées par la lune ou le soleil, mais par la lumière infrarouge émise par l'atmosphère et le télescope. Observer en infrarouge thermique que ce soit de jour ou de nuit, c'est comme observer en visible de jour! Des techniques d'observations («chopping-nodding») ont été élaborées pour limiter l'influence de ce fond au strict minimum.
Les instruments « infrarouges » au sol (comme VISIR sur le VLT) ont une très grande résolution angulaire,. ils permettent de voir les objets plus en détail. En effet, les télescopes au sol, beaucoup plus grands que ceux qui peuvent être envoyés dans l'espace, permettent d'avoir une tache de diffraction plus petite. (Le phénomène de diffraction est un phénomène physique lié à la nature ondulatoire de la lumière qui fait qu'une source ponctuelle n'apparaîtra pas comme un point sur le détecteur mais comme une tache, dite tache de diffraction).
A gauche Sensibilité : comparaison sol/espace
A droite Résolution angulaire : comparaison sol/espace
Pour allier grande sensibilité et grande résolution angulaire, il faudrait mettre dans l'espace un instrument comme VISIR sur un grand télescope comme le VLT !
Une telle possibilité nous est offerte avec le Télescope Spatial James Web (auparavant appelé NGST). ce télescope de nouvel génération est le successeur du Télescope Spatial Hubble.C'est un projet NASA avec participation de l'Agence Spatiale Européenne à la hauteur de 20 %, qui permettra de lancer, à l'horizon 2010, un télescope avec un miroir d'environ 6m de diamètre dans l'espace.
Le SAp a participé aux études préliminaires de l'instrument IR moyen qui devrait être monté sur le ce télescope, et compte participer aux études, réalisation et exploitation scientifique de cet ambitieux instrument.
Les programmes d'observations
Qu'observe-t-on avec VISIR ?
VISIR observera à la fois les poussières et les gaz tièdes dans l'Univers. Tiède signifiant ici à une température entre 50 K et 500 K.
Comment observe-t-on ce gaz et poussière ?
La poussière est détectée par les photons liés à l'émission thermique des poussières. Le gaz (de l'hydrogéne moléculaire) est détecté par les photons émis dans des raies rotationnelles (17 et 12.3 microns)
Quel sont les objets concernés par ces études ?
A peu près tous les objets de l'Univers, des comètes aux quasars
Quelques programmes scientifiques qui seront conduits avec VISIR
Suivi de programme fait avec ISO
Astrophysique nucléaire en IR : observations des restes de SN
Anticorrélation spatiale entre la présence de Néon (gaz) et de poussière silicaté. Mais l'Argon et le Soufre sont présents partout
Programmes spécifiques:
Environnement stellaire (avec résolution spatiale)
Formation stellaire, formation des planètes
Planètes extra-solaires
Recherche indirecte (empreinte sur le disque de poussières)
Le disque de poussières autour de l'étoile Beta-Pictoris observé avec la caméra CAMIRAS en 1998 a la longueur d'onde de 20 microns. Ce sont dans de tels disques que peuvent être décelées les traces de la formation de planètes.
