Observatoire européen austral -European Southern Observatory

Organisation européenne pour la recherche astronomique dans l'hémisphère sud
Abréviation ESO
Formation 1962
Taper Organisation intergouvernementale
Objectif Organisme de recherche en astronomie
Quartier général Garching , Allemagne
Adhésion
16
Langue officielle
Anglais, Français, Allemand
Directeur général
Xavier Barcons
Site Internet ESO.org
Bande-annonce de l'Observatoire européen austral

L' Organisation européenne pour la recherche astronomique dans l'hémisphère sud , communément appelée l' Observatoire européen austral ( ESO ), est une organisation de recherche intergouvernementale composée de 16 États membres pour l' astronomie au sol . Créé en 1962, l'ESO a fourni aux astronomes des installations de recherche de pointe et un accès au ciel austral. L'organisation emploie environ 730 personnes et reçoit des contributions annuelles des États membres d'environ 162 millions d'euros. Ses observatoires sont situés dans le nord du Chili .

L'ESO a construit et exploité certains des télescopes les plus grands et les plus avancés technologiquement . Il s'agit notamment du télescope de nouvelle technologie de 3,6 m , un des premiers pionniers dans l'utilisation de l'optique active , et du très grand télescope (VLT), qui se compose de quatre télescopes individuels de 8,2 m et de quatre télescopes auxiliaires plus petits qui peuvent tous fonctionner ensemble ou séparément. L' Atacama Large Millimeter Array observe l' univers dans les gammes de longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques , et est le plus grand projet d'astronomie au sol au monde à ce jour. Il a été achevé en mars 2013 dans le cadre d'une collaboration internationale entre l'Europe (représentée par l'ESO), l'Amérique du Nord, l'Asie de l'Est et le Chili.

Actuellement en construction se trouve l' Extremely Large Telescope . Il utilisera un miroir segmenté de 39,3 mètres de diamètre et deviendra le plus grand télescope à réflexion optique du monde lorsqu'il sera opérationnel en 2024. Sa puissance de collecte de lumière permettra des études détaillées des planètes autour d'autres étoiles, les premiers objets de l'univers, les trous noirs supermassifs . , et la nature et la distribution de la matière noire et de l'énergie noire qui dominent l'univers.

Les installations d'observation de l'ESO ont fait des découvertes astronomiques et produit plusieurs catalogues astronomiques . Ses conclusions incluent la découverte du sursaut gamma le plus éloigné et la preuve d'un trou noir au centre de la Voie lactée . En 2004, le VLT a permis aux astronomes d'obtenir la première image d'une planète extrasolaire ( 2M1207b ) en orbite autour d'une naine brune à 173 années-lumière. L'instrument HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher ) installé sur l'ancien télescope de 3,6 m de l'ESO a conduit à la découverte de planètes extrasolaires, dont Gliese 581c , l'une des plus petites planètes observées en dehors du système solaire .

Histoire

Le siège de l'ESO à Garching , Allemagne, en 1997
Le même site en 2014, un an après la construction d'une nouvelle extension (au premier plan)

L'idée que les astronomes européens devraient établir un grand observatoire commun a été abordée par Walter Baade et Jan Oort à l' Observatoire de Leiden aux Pays-Bas au printemps 1953. Elle a été poursuivie par Oort, qui a réuni un groupe d'astronomes à Leiden pour l'examiner le 21 juin. cette année. Immédiatement après, le sujet a été discuté plus avant lors de la conférence de Groningen aux Pays-Bas. Le 26 janvier 1954, une déclaration de l'ESO est signée par des astronomes de six pays européens exprimant le souhait qu'un observatoire européen commun soit établi dans l'hémisphère sud.

À l'époque, tous les télescopes à réflecteur d'une ouverture de 2 mètres ou plus étaient situés dans l'hémisphère nord. La décision de construire l'observatoire dans l'hémisphère sud résultait de la nécessité d'observer le ciel austral ; certains sujets de recherche (comme les parties centrales de la Voie Lactée et les Nuages ​​de Magellan ) n'étaient accessibles que depuis l'hémisphère sud.

Directeur général Au bureau
Otto Heckman 1962-1969
Adrien Blaauw 1970-1974
Lodewijk Woltjer 1975-1987
Harry van der Laan 1988–1992
Ricardo Giacconi 1993–1999
Catherine Césarsky 1999–2007
Tim de Zeeuw 2007–2017
Xavier Barcons 2017-présent
Source : www.eso.org, à propos de l'ESO

Alors qu'il était initialement prévu d'implanter des télescopes en Afrique du Sud (où se trouvaient plusieurs observatoires européens), des essais de 1955 à 1963 ont démontré qu'un site dans les Andes était préférable. Le 15 novembre 1963, le Chili a été choisi comme site de l'observatoire de l'ESO. La décision a été précédée par la Convention ESO, signée le 5 octobre 1962 par la Belgique, l'Allemagne, la France, les Pays-Bas et la Suède. Otto Heckmann a été nommé premier directeur général de l'organisation le 1er novembre 1962.

Directeurs généraux de l'ESO (de gauche à droite) : Lodewijk Woltjer, Harry van der Laan, Catherine Cesarsky, Tim de Zeeuw et Xavier Barcons

Une proposition préliminaire pour une convention des organisations d'astronomie dans ces cinq pays a été rédigée en 1954. Bien que quelques modifications aient été apportées au document initial, la convention a progressé lentement jusqu'en 1960, date à laquelle elle a été discutée lors de la réunion du comité de cette année-là. Le nouveau projet a été examiné en détail et un membre du conseil du CERN (l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire) a souligné la nécessité d'une convention entre les gouvernements (en plus des organisations). La convention et l'implication du gouvernement sont devenues pressantes en raison de l'augmentation rapide des coûts des expéditions de test sur site. La version finale de 1962 a été largement adoptée à partir de la convention du CERN, en raison de similitudes entre les organisations et de la double appartenance de certains membres.

En 1966, le premier télescope de l'ESO sur le site de La Silla au Chili a commencé à fonctionner. Parce que le CERN (comme l'ESO) disposait d'instruments sophistiqués, l'organisation d'astronomie se tournait fréquemment vers l'organisme de recherche nucléaire pour obtenir des conseils et un accord de collaboration entre l'ESO et le CERN fut signé en 1970. Plusieurs mois plus tard, la division des télescopes de l'ESO emménagea dans un bâtiment du CERN à Genève . et le laboratoire Sky Atlas de l'ESO a été établi sur la propriété du CERN. Les départements européens de l'ESO ont emménagé dans le nouveau siège de l'ESO à Garching (près de Munich ), en Allemagne en 1980.

États membres

Pays Accession
 Belgique 1962
 Allemagne 1962
 France 1962
 Pays-Bas 1962
 Suède 1962
 Danemark 1967
 Suisse 1981
 Italie 24 mai 1982
 le Portugal 27 juin 2000
 Royaume-Uni 8 juillet 2002
 Finlande 1 juillet 2004
 Espagne 1 juillet 2006
 République tchèque 1er janvier 2007
 L'Autriche 1 juillet 2008
 Pologne 28 octobre 2014
 Irlande 28 septembre 2018

Sites d'observation chiliens

L'Observatoire européen austral est situé au Chili
Chajnantor (1999)
Chajnantor (1999)
Paranale (1998)
Paranale (1998)
ELT (2024)
ELT (2024)
La Sille (1964)
La Sille (1964)
Bolivie
Argentine
Chili
Carte du Chili avec les quatre observatoires de l'ESO

Bien que l'ESO ait son siège en Allemagne, ses télescopes et observatoires se trouvent dans le nord du Chili , où l'organisation exploite des installations astronomiques avancées au sol :

Ce sont parmi les meilleurs endroits pour les observations astronomiques dans l'hémisphère sud. Un projet de l'ESO est l' Extremely Large Telescope (ELT), un télescope de classe 40 mètres basé sur une conception à cinq miroirs et l'ancien télescope extrêmement grand . L'ELT sera le plus grand télescope visible et proche infrarouge au monde. L'ESO a commencé sa conception au début de 2006 et visait à commencer la construction en 2012. Les travaux de construction sur le site de l'ELT ont commencé en juin 2014. Comme décidé par le conseil de l'ESO le 26 avril 2010, un quatrième site ( Cerro Armazones ) doit abriter ELT.

Chaque année, environ 2 000 demandes sont faites pour l'utilisation des télescopes de l'ESO, pour quatre à six fois plus de nuits que celles disponibles. Les observations faites avec ces instruments apparaissent chaque année dans un certain nombre de publications évaluées par des pairs; en 2017, plus de 1 000 articles révisés basés sur les données de l'ESO ont été publiés.

Les télescopes de l'ESO génèrent de grandes quantités de données à un rythme élevé, qui sont stockées dans une installation d'archivage permanente au siège de l'ESO. L'archive contient plus de 1,5 million d'images (ou spectres) avec un volume total d'environ 65 téraoctets (65 000 000 000 000 octets) de données.

Télescopes de l'ESO
Nom Court Taille Taper Emplacement An
 Télescope ESO 3,6 m hébergeant HARPS ESO 3.6m 3,57 m optique et infrarouge La Silla 1977
 Télescope MPG/ESO 2,2 m MPG 2,20 m optique et infrarouge La Silla 1984
 Nouvelle technologie télescope NTT 3,58 m optique et infrarouge La Silla 1989
 Très grand télescope ALV 4 × 8,2 m
4 × 1,8 m
optique à infrarouge moyen, matrice Paranale 1998
 Expérience Pathfinder d'Atacama SOMMET 12 mètres longueur d'onde millimétrique/submillimétrique Chajnantor 2005
 Télescope d'étude visible et infrarouge pour l'astronomie VUE 4,1 m proche infrarouge, enquête Paranale 2009
 Télescope VLT Survey VST 2,6 mètres optique, d'arpentage Paranale 2011
 Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ALMA 50 × 12 m
12 × 7 m
4 × 12 m
réseau d'interféromètres de longueur d'onde millimétrique/submillimétrique
Chajnantor 2011
 Télescope extrêmement grand ELT 39,3 m optique à infrarouge moyen Cerro Armazones 2024
Une ALMA est un partenariat entre l'Europe, les États-Unis, le Canada, l'Asie de l'Est et la République du Chili.
 ·Des installations de recherche supplémentaires de l'ESO sont situées à Santiago, au Chili, et comprennent une bibliothèque, des ressources informatiques et des programmes pour les scientifiques invités.
 ·L'ESO entretient également des liens étroits avec d'autres observatoires et universités à travers le pays.
 ·Source :ESO – Télescopes et Instrumentation

La Silla

Groupe de télescopes de La Silla

La Silla, située dans le sud du désert d'Atacama à 600 kilomètres (370 mi) au nord de Santiago du Chili à une altitude de 2 400 mètres (7 900 pieds), abrite le site d'observation original de l'ESO. Comme les autres observatoires de la région, La Silla est loin des sources de pollution lumineuse et possède l'un des cieux nocturnes les plus sombres de la planète. À La Silla, l'ESO exploite trois télescopes : un télescope de 3,6 mètres, le télescope de nouvelle technologie (NTT) et le télescope Max-Planck-ESO de 2,2 mètres.

L'observatoire accueille des instruments de visite, attachés à un télescope pendant la durée d'une course d'observation, puis retirés. La Silla abrite également des télescopes nationaux, tels que le télescope suisse de 1,2 mètre et le télescope danois de 1,5 mètre.

Environ 300 publications révisées chaque année sont attribuables aux travaux de l'observatoire. Les découvertes faites avec les télescopes de La Silla incluent la détection par spectrographe HARPS des planètes en orbite dans le système planétaire Gliese 581 , qui contient la première planète rocheuse connue dans une zone habitable en dehors du système solaire. Plusieurs télescopes de La Silla ont joué un rôle en reliant les sursauts gamma , les explosions les plus énergétiques de l'univers depuis le Big Bang , aux explosions d'étoiles massives. L'Observatoire ESO La Silla a également joué un rôle dans l'étude de la supernova SN 1987A .

Télescope ESO de 3,6 mètres

Le télescope de 3,6 mètres de l'ESO a commencé ses opérations en 1977. Il a été modernisé, y compris l'installation d'un nouveau miroir secondaire . Le télescope à monture en fer à cheval de conception conventionnelle était principalement utilisé pour la spectroscopie infrarouge ; il héberge désormais le spectrographe HARPS, utilisé pour la recherche de planètes extra-solaires et pour l' astérosismologie . Le télescope a été conçu pour une très grande précision de vitesse radiale à long terme (de l'ordre de 1 m/s).

Nouvelle technologie télescope

Le New Technology Telescope (NTT) est un télescope Ritchey–Chrétien altazimutal de 3,58 mètres , inauguré en 1989 et le premier au monde doté d'un miroir principal contrôlé par ordinateur. La forme du miroir flexible est ajustée pendant l'observation pour préserver une qualité d'image optimale. La position du miroir secondaire est également réglable dans trois directions. Cette technologie (développée par l'ESO et connue sous le nom d' optique active ) est désormais appliquée à tous les grands télescopes, dont le VLT et le futur ELT.

La conception de l'enceinte octogonale abritant le NTT est innovante. Le dôme du télescope est relativement petit et ventilé par un système de volets dirigeant le flux d'air en douceur à travers le miroir, réduisant les turbulences et produisant des images plus nettes.

Télescope MPG/ESO de 2,2 mètres

Le télescope de 2,2 mètres est en service à La Silla depuis le début de 1984 et est prêté indéfiniment à l'ESO par la société Max Planck ( Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften , ou MPG, en allemand). Le temps du télescope est partagé entre les programmes d'observation de MPG et de l'ESO, tandis que l'exploitation et la maintenance du télescope sont sous la responsabilité de l'ESO.

Son instrumentation comprend un imageur grand champ (WFI) de 67 millions de pixels avec un champ de vision aussi grand que la pleine lune, qui a pris de nombreuses images d'objets célestes. Les autres instruments utilisés sont GROND (Gamma-Ray Burst Optical Near-Infrared Detector), qui recherche la rémanence des sursauts gamma, les explosions les plus puissantes de l'univers, et le spectrographe haute résolution FEROS (Fiber-fed Extended Range Optical Spectrograph ), utilisé pour faire des études détaillées des étoiles.

Autres télescopes

Le télescope Euler et le télescope de 3,6 m de l'ESO (arrière-plan) ont découvert de nombreuses exoplanètes .

La Silla abrite également plusieurs télescopes nationaux et de projet non exploités par l'ESO. Parmi eux figurent le télescope suisse Euler, le télescope national danois et les télescopes REM, TRAPPIST et TAROT.

  • Le télescope Euler est un télescope de 1,2 mètre construit et exploité par l' Observatoire de Genève en Suisse. Il est utilisé pour effectuer des mesures de vitesse radiale de haute précision principalement utilisées dans la recherche de grandes planètes extrasolaires dans l'hémisphère céleste sud. Sa première découverte fut une planète en orbite autour de Gliese 86 . D'autres programmes d'observation se concentrent sur les étoiles variables , l' astérosismologie , les sursauts gamma, la surveillance des noyaux galactiques actifs (AGN) et des lentilles gravitationnelles .
  • Le télescope national danois de 1,54 mètre a été construit par Grubb-Parsons et est utilisé à La Silla depuis 1979. Le télescope a une monture hors axe et les optiques sont de conception Ritchey-Chrétien. En raison de la monture du télescope et de l'espace limité à l'intérieur du dôme, il a des restrictions de pointage importantes.
Dôme du télescope danois de 1,54 mètre en service à l' observatoire de La Silla depuis 1979.
  • Le télescope Rapid Eye Mount est un petit télescope automatique à réaction rapide avec un miroir principal de 60 centimètres (24 pouces). Le télescope, dans une monture altazimutale , a commencé à fonctionner en octobre 2002. Le but principal du télescope est de suivre la rémanence des GRB détectés par le satellite Swift Gamma-Ray Burst Mission .
  • Le TRAPPIST belge est une joint-venture entre l' Université de Liège et l'Observatoire de Genève. Le télescope de 0,60 mètre est spécialisé dans les comètes , les exoplanètes, et a été l'un des rares télescopes à avoir observé une occultation stellaire de la planète naine Eris , révélant qu'elle pourrait être plus petite que Pluton .
  • Le télescope à action rapide pour objets transitoires , TAROT , est un télescope robotique optique très rapide capable d'observer un sursaut gamma depuis son début. Les satellites détectant les GRB envoient des signaux à TAROT, qui peut fournir une deuxième position de sous-arc à la communauté astronomique. Les données du télescope TAROT sont également utiles pour étudier l'évolution des GRB, la physique d'une boule de feu et de son environnement. Il est exploité depuis l' Observatoire de Haute-Provence en France.

Paranale

L'Observatoire Paranal est situé au sommet du Cerro Paranal dans le désert d'Atacama au nord du Chili. Cerro Paranal est une montagne de 2 635 mètres de haut (8 645 pieds) à environ 120 kilomètres (75 mi) au sud d' Antofagasta et à 12 kilomètres (7,5 mi) de la côte Pacifique.

L'observatoire compte sept télescopes majeurs fonctionnant dans le visible et l'infrarouge : les quatre télescopes de 8,2 mètres (27 pieds) du Very Large Telescope, le télescope VLT Survey (VST) de 2,6 mètres (8 pieds 6 pouces) et le télescope de 4,1 mètres. (13 pieds) Télescope d'étude visible et infrarouge pour l'astronomie. De plus, il y a quatre télescopes auxiliaires de 1,8 mètre (5 pieds 11 pouces) formant un réseau utilisé pour les observations interférométriques . En mars 2008, Paranal a été le lieu de tournage de plusieurs scènes du 22e film de James Bond, Quantum of Solace .

Panorama nocturne à 360 degrés depuis Paranal
Une vue panoramique à 360 degrés du ciel nocturne du sud depuis Paranal, avec des télescopes au premier plan

Très grand télescope

Très grand télescope (VLT). Complexe de quatre grands télescopes et de plusieurs plus petits.
VLT Laser Guide Star. Le faisceau laser orange du télescope est utilisé pour l'optique adaptative .

L'installation principale de Paranal est le VLT, qui se compose de quatre télescopes unitaires (UT) presque identiques de 8,2 mètres (27 pieds), chacun hébergeant deux ou trois instruments. Ces grands télescopes peuvent également fonctionner ensemble par groupes de deux ou trois comme un interféromètre géant . L'interféromètre pour très grand télescope (VLTI) de l'ESO permet aux astronomes de voir des détails jusqu'à 25 fois plus fins que ceux observés avec les télescopes individuels. Les faisceaux lumineux sont combinés dans le VLTI avec un système complexe de miroirs dans les tunnels, où les trajets lumineux doivent diverger de moins de 1/1000 mm sur 100 mètres. Le VLTI peut atteindre une résolution angulaire de milliarcsecondes, équivalente à la capacité de voir les phares d'une voiture sur la lune.

Le premier des UT a eu sa première lumière en mai 1998 et a été offert à la communauté astronomique le 1er avril 1999. Les autres télescopes ont emboîté le pas en 1999 et 2000, rendant le VLT pleinement opérationnel. Quatre télescopes auxiliaires (AT) de 1,8 mètre, installés entre 2004 et 2007, ont été ajoutés au VLTI pour l'accessibilité lorsque les UT sont utilisés pour d'autres projets.

Les données du VLT ont conduit à la publication en moyenne de plus d'un article scientifique évalué par des pairs par jour ; en 2017, plus de 600 articles scientifiques révisés ont été publiés sur la base des données VLT. Les découvertes scientifiques du VLT comprennent l'imagerie d'une planète extrasolaire, le suivi d'étoiles individuelles se déplaçant autour du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée et l'observation de la rémanence du sursaut gamma le plus connu.

Lors de l'inauguration de Paranal en mars 1999, des noms d'objets célestes en langue mapuche ont été choisis pour remplacer les désignations techniques des quatre télescopes unitaires du VLT (UT1–UT4). Un concours de rédaction a été organisé au préalable pour les écoliers de la région concernant la signification de ces noms qui a attiré de nombreuses candidatures traitant du patrimoine culturel du pays d'accueil de l'ESO. Un adolescent de 17 ans de Chuquicamata , près de Calama , a soumis l'essai gagnant et a reçu un télescope amateur lors de l'inauguration. Les quatre télescopes unitaires, UT1, UT2, UT3 et UT4, sont depuis connus sous le nom d' Antu (soleil), Kueyen (lune), Melipal (Croix du Sud) et Yepun (Evening Star), ce dernier ayant été à l'origine mal traduit par "Sirius ", au lieu de "Vénus".

Télescopes d'arpentage

VST vu à l'arrière entre les télescopes auxiliaires en forme de dôme du VLT.

Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) est logé sur le pic adjacent à celui qui héberge le VLT, partageant les conditions d'observation. Le miroir principal de VISTA mesure 4,1 mètres (13 pieds) de diamètre, un miroir très incurvé pour sa taille et sa qualité. Ses écarts par rapport à une surface parfaite sont inférieurs à quelques millièmes de l'épaisseur d'un cheveu humain, et sa construction et son polissage représentaient un défi.

VISTA a été conçu et développé par un consortium de 18 universités au Royaume-Uni dirigé par Queen Mary, Université de Londres , et est devenu une contribution en nature à l'ESO dans le cadre de l'accord de ratification du Royaume-Uni. La conception et la construction du télescope ont été gérées par le UK Astronomy Technology Centre (STFC, UK ATC) du Science and Technology Facilities Council. L'acceptation provisoire de VISTA a été officiellement accordée par l'ESO lors de la cérémonie de décembre 2009 au siège de l'ESO à Garching, à laquelle ont assisté des représentants de Queen Mary, de l'Université de Londres et du STFC. Depuis lors, le télescope est exploité par l'ESO, capturant des images de qualité depuis sa mise en service.

Le VLT Survey Telescope (VST) est un télescope de pointe de 2,6 mètres (8 pieds 6 pouces) équipé d'OmegaCAM, une caméra CCD de 268 mégapixels avec un champ de vision quatre fois supérieur à la surface de la pleine lune . Il complète VISTA en sondant le ciel en lumière visible. Le VST (qui est devenu opérationnel en 2011) est le résultat d'une joint-venture entre l'ESO et l' Observatoire astronomique de Capodimonte (Naples), un centre de recherche de l'Institut national italien d'astrophysique INAF .

Les objectifs scientifiques des deux relevés vont de la nature de l'énergie noire à l'évaluation des objets géocroiseurs . Des équipes d'astronomes européens effectueront les relevés ; certains couvriront la majeure partie du ciel du sud, tandis que d'autres se concentreront sur des zones plus petites. VISTA et le VST devraient produire de grandes quantités de données ; une seule photo prise par VISTA a 67 mégapixels, et les images d'OmegaCam (sur le VST) auront 268 mégapixels. Les deux télescopes de relevé collectent chaque nuit plus de données que tous les autres instruments du VLT réunis. Le VST et VISTA produisent plus de 100 téraoctets de données par an.

Llano de Chajnantor

Grand télescope à parabole
Télescope submillimétrique APEX de 12 mètres
Trois grands télescopes à parabole, vus de derrière
Trois antennes ALMA sur Chajnantor
Grande antenne parabolique blanche sur véhicule jaune à plusieurs roues
Antenne ALMA en route vers le plateau de Chajnantor

Le Llano de Chajnantor est un plateau de 5 100 mètres de haut (16 700 pieds) dans le désert d'Atacama, à environ 50 kilomètres (31 mi) à l'est de San Pedro de Atacama . Le site est à 750 mètres (2 460 pieds) plus haut que l' observatoire du Mauna Kea et à 2 400 mètres (7 900 pieds) plus haut que le très grand télescope du Cerro Paranal . C'est sec et inhospitalier pour l'homme, mais c'est un bon site pour l'astronomie submillimétrique ; parce que les molécules de vapeur d'eau dans l'atmosphère terrestre absorbent et atténuent le rayonnement submillimétrique , un site sec est nécessaire pour ce type de radioastronomie . Les télescopes sont :

APEX et ALMA sont des télescopes conçus pour l'astronomie millimétrique et submillimétrique. Ce type d'astronomie est une frontière relativement inexplorée, révélant un univers qui ne peut être vu en lumière visible ou infrarouge plus familière et idéal pour étudier "l'univers froid" ; la lumière à ces longueurs d'onde brille à partir de vastes nuages ​​froids dans l'espace interstellaire à des températures seulement quelques dizaines de degrés au-dessus du zéro absolu . Les astronomes utilisent cette lumière pour étudier les conditions chimiques et physiques dans ces nuages ​​moléculaires , les régions denses de gaz et de poussière cosmique où naissent de nouvelles étoiles. Vues en lumière visible, ces régions de l'univers sont souvent sombres et obscures à cause de la poussière ; cependant, ils brillent brillamment dans les portions millimétriques et submillimétriques du spectre électromagnétique . Cette gamme de longueurs d'onde est également idéale pour étudier certaines des galaxies les plus anciennes (et les plus éloignées) de l'univers, dont la lumière a été décalée vers le rouge dans des longueurs d'onde plus longues à partir de l'expansion de l'univers.

Expérience Pathfinder d'Atacama

Le télescope Atacama Pathfinder Experiment est exploité par l'ESO en collaboration avec l' Institut Max Planck de radioastronomie à Bonn , en Allemagne, et l' Observatoire spatial Onsala à Onsala , en Suède. Il s'agit d'un télescope de 12 mètres (39 pieds) de diamètre fonctionnant à des longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques, le plus grand du genre dans l'hémisphère sud. APEX est un précurseur d'ALMA (Atacama Large Millimeter Array), un interféromètre astronomique que l'ESO et ses partenaires internationaux sont en train de construire sur le plateau de Chajnantor. APEX est basé sur un prototype d'antenne ALMA modifié pour fonctionner comme radiotélescope à parabole unique .

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array

ALMA est un interféromètre astronomique de conception innovante, initialement composé de 66 antennes de haute précision et fonctionnant à des longueurs d'onde de 0,3 à 3,6 mm. Son réseau principal comportera 50 antennes de 12 mètres (39 pieds) agissant comme un seul interféromètre . Un réseau compact supplémentaire de quatre antennes de 12 mètres et douze de 7 mètres (23 pieds) est également prévu. Les antennes peuvent être disposées sur le plateau désertique sur des distances allant de 150 mètres à 16 kilomètres (9,9 mi), ce qui donnera à ALMA un "zoom" variable. Le réseau sera capable de sonder l'univers à des longueurs d'onde millimétriques et submillimétriques avec une sensibilité et une résolution sans précédent, avec une vision jusqu'à dix fois plus nette que le télescope spatial Hubble . Ces images viendront compléter celles réalisées avec l' interféromètre du VLT . ALMA est une collaboration entre l'Asie de l'Est (Japon et Taïwan ), l'Europe (ESO), l'Amérique du Nord (USA et Canada) et le Chili.

Les objectifs scientifiques d'ALMA incluent l'étude de l'origine et de la formation des étoiles, des galaxies et des planètes avec des observations de gaz et de poussière moléculaires, l'étude des galaxies lointaines vers le bord de l'univers observable et l'étude du rayonnement relique du Big Bang . Un appel à propositions scientifiques ALMA a été lancé le 31 mars 2011 et les premières observations ont commencé le 3 octobre.

Télescopes de l'ESO : recherches et découvertes

Recherche de planètes extrasolaires

Le Very Large Telescope et le système stellaire Alpha du Centaure.

« Y a-t-il de la vie ailleurs dans l'univers ? est l'une des questions sans réponse les plus profondes de l'humanité. Une étape dans la tentative de répondre à cette question est la recherche de planètes en dehors du système solaire. Les observatoires de l'ESO sont équipés d'un arsenal d'instruments pour trouver, étudier et surveiller les planètes extrasolaires . En 2004, le Very Large Telescope a détecté une faible lueur d'une planète apparente en orbite autour d'une étoile à environ 200 années-lumière de la Terre. Un an plus tard, cette détection a été confirmée comme la première image d'une exoplanète jamais enregistrée. Bien que la planète soit grande (cinq fois plus massive que Jupiter ), cette observation est un premier pas vers l'identification de la structure physique et de la composition chimique des exoplanètes.

Malgré le fait que les planètes semblent très courantes dans l'univers, ce sont de minuscules objets faibles à l'échelle cosmique ; cela rend leur détection difficile avec la technologie actuelle. Pour cette raison, la plupart des exoplanètes ont été détectées avec des méthodes indirectes. Parmi celles-ci, la plus réussie a été la méthode de la vitesse radiale . HARPS (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher) a permis la découverte d'un certain nombre de planètes avec des masses inférieures à celle de Neptune en orbite autour d'étoiles proches. Cependant, peu de ces planètes sont parmi les plus petites jamais découvertes ou résident dans la zone habitable de son étoile . Il est possible qu'une de ces planètes soit recouverte d'océans ; cette découverte est un résultat encourageant dans la recherche de planètes qui pourraient abriter la vie.

Le télescope danois de 1,54 mètre de La Silla a participé à la découverte de l'une des planètes les plus semblables à la Terre découvertes à ce jour. La planète, détectée à l'aide de la technique des microlentilles et environ cinq fois plus massive que la Terre, fait le tour de son étoile mère en environ 10 ans et a très certainement une surface rocheuse et glacée.

En 2017, Breakthrough Initiatives et l'Observatoire européen austral (ESO) ont conclu une collaboration pour permettre et mettre en œuvre une recherche de planètes habitables dans le système stellaire voisin, Alpha Centauri. L'accord implique des initiatives révolutionnaires qui financent une mise à niveau de l'instrument VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid-Infrared) sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO au Chili. Cette mise à niveau augmentera considérablement la probabilité de détection de planètes dans le système.

En août 2016, l'Observatoire européen austral a annoncé la détection d'une planète en orbite autour de la troisième étoile du système Alpha Centauri , Proxima Centauri . La planète, appelée Proxima Centauri b, pourrait être une cible potentielle pour l'un des projets de Breakthrough Initiatives.

Breakthrough Starshot est une mission de preuve de concept visant à envoyer une flotte de nanocraft à lumière ultra-rapide pour explorer le système stellaire Alpha Centauri, ce qui pourrait ouvrir la voie à un premier lancement au sein de la prochaine génération. Un objectif de la mission serait de survoler et éventuellement de photographier tous les mondes semblables à la Terre qui pourraient exister dans le système.

En mars 2019, les astronomes de l'ESO, utilisant l' instrument GRAVITY sur leur Very Large Telescope Interferometer (VLTI), ont annoncé la première détection directe d'une exoplanète , HR 8799 e , par interférométrie optique .

Âge de l'univers

Amas d'étoiles
Amas Globulaire 47 Tucanae

Avec le Very Large Telescope, les astronomes ont déterminé de manière indépendante l'âge de l'univers et jeté un nouvel éclairage sur les premières étapes de la Voie lactée. Pour la première fois, ils ont mesuré la quantité d' isotope radioactif uranium-238 dans une étoile née alors que la Voie lactée était encore en formation.

Comme la datation au carbone sur des échelles de temps plus longues, l'horloge à uranium mesure l'âge d'une étoile. Elle montre que cette étoile a 12,5 milliards d'années. Parce que l'étoile ne peut pas être plus ancienne que l'univers lui-même, l'univers doit être plus ancien que cela. Ceci concorde avec la cosmologie connue , qui donne un âge de l'univers de 13,8 milliards d'années. L'étoile (et la Voie lactée) ont dû se former peu de temps après le Big Bang.

Un autre résultat est la première mesure de la teneur en béryllium de deux étoiles dans un amas globulaire de la Voie lactée . Grâce à cette mesure, les astronomes ont découvert que la première génération d'étoiles de notre galaxie devait s'être formée peu après la fin de « l' âge sombre » de 200 millions d'années après le Big Bang.

Trou noir de la Voie lactée

Les astronomes ont longtemps soupçonné l'existence d'un trou noir au centre de la Voie lactée, mais leur théorie n'a pas été prouvée. Des preuves concluantes ont été obtenues après 16 ans de surveillance du Centre Galactique avec les télescopes de l'ESO aux observatoires de La Silla et de Paranal.

Les étoiles au centre de la Voie lactée sont si denses que des techniques d'imagerie spéciales (telles que l'optique adaptative ) ont été nécessaires pour augmenter la résolution du VLT. Grâce à ces techniques, les astronomes ont pu observer les étoiles individuelles avec une précision sans précédent alors qu'elles tournaient autour du centre galactique. Leurs trajectoires ont démontré de manière concluante qu'ils étaient en orbite dans l'immense emprise gravitationnelle d'un trou noir supermassif près de trois millions de fois plus massif que le soleil. Les observations du VLT ont également révélé des éclairs de lumière infrarouge émergeant de la région à intervalles réguliers. Bien que la cause de ce phénomène soit inconnue, des observateurs ont suggéré que le trou noir pourrait tourner rapidement.

Le VLT a également scruté le centre de galaxies au-delà de la nôtre, où l'on trouve des signes clairs d'activité produits par des trous noirs supermassifs. Dans la galaxie active NGC 1097, un réseau complexe de filaments en spirale de la partie principale de la galaxie à son centre a été vu en détail.

Sursauts gamma

Les sursauts gamma (GRB) sont des sursauts de rayons gamma hautement énergétiques d'une durée allant de moins d'une seconde à plusieurs minutes. Ils sont connus pour se produire à de grandes distances de la terre, près des limites de l'univers observable.

Le VLT a observé la rémanence du sursaut gamma connu le plus lointain. Avec un redshift mesuré de 8,2, la lumière de cette source astronomique très éloignée a mis plus de 13 milliards d'années pour atteindre la terre. Il s'est produit lorsque l'univers avait moins de 600 millions d'années (moins de 5 % de son âge actuel) et a libéré 300 fois plus d'énergie en quelques secondes que le soleil le fera pendant toute sa vie (plus de 10 milliards d'années).

La nature de ces explosions a longtemps été un mystère. Les observations montrent que les GRB sont de deux types : de courte durée (moins de quelques secondes) et de longue durée. Jusqu'en 2003, on soupçonnait que deux types différents d'événements cosmiques en étaient la cause. En 2003, les télescopes de l'ESO ont suivi pendant un mois les séquelles d'une explosion. Leurs données ont montré que la lumière avait des propriétés similaires à celles d'une supernova, et ont permis aux astronomes de relier les GRB de longue durée aux explosions ultimes d'étoiles massives ( hypernovae ). En 2005, les télescopes de l'ESO ont détecté la lumière visible après une rafale de courte durée et ont suivi cette lumière pendant trois semaines. La conclusion était que les sursauts de courte durée ne pouvaient pas être causés par une hypernova; au lieu de cela, on pense qu'ils proviennent des fusions violentes d'étoiles à neutrons ou de trous noirs. Les observations des rémanences des sursauts gamma ont été coordonnées entre le VLT et l' Atacama Pathfinder Experiment (APEX) pour identifier la contrepartie possible (et sa désintégration) à des longueurs d'onde submillimétriques.

Archives numériques

Deux hommes debout devant une banque d'ordinateurs
Archives scientifiques de l'ESO

Le groupe d'exploitation des archives scientifiques reçoit et redistribue les données de l'ESO et fournit un support d'archivage. Environ 200 téraoctets (To) de données publiques sont distribués chaque année via les archives de l'ESO. L'archive est d'environ 1,01 pétaoctet (PB), avec un taux d'entrée d'environ 131 To par an ; celle-ci est multipliée par un facteur 10 environ en raison du taux de production de données des télescopes de sondage.

Les percées dans les télescopes, les détecteurs et la technologie informatique permettent maintenant aux relevés astronomiques de produire un grand nombre d'images, de spectres et de catalogues. Ces ensembles de données couvrent le ciel à toutes les longueurs d'onde, des rayons gamma et X aux ondes optiques, infrarouges et radio. Les astronomes développent des moyens de rendre la grande quantité de données facilement accessible. Ces techniques utilisent le paradigme de grille de l'informatique distribuée avec un accès transparent et transparent aux données via des observatoires virtuels (OV). Comme un observatoire physique possède des télescopes avec des instruments astronomiques uniques, un VO se compose de centres de données avec des collections uniques de données astronomiques, de systèmes logiciels et de capacités de traitement. Cette initiative mondiale et communautaire est développée dans le cadre de l'International Virtual Observatory Alliance et en Europe dans le cadre du projet EURO-VO.

Les VO ont prouvé leur efficacité de plusieurs façons, notamment en découvrant 31 candidats quasars optiquement faibles et obscurcis dans les champs GOODS ( Great Observatories Origins Deep Survey ) existants (quadruplant le nombre précédemment trouvé). Cette découverte signifie que les enquêtes sur les trous noirs supermassifs ont sous-estimé leur nombre d'un facteur de deux à cinq.

Découvertes majeures

Photomontage astronomique
Top 10 des découvertes astronomiques de l'ESO
Peinture d'une étoile qui explose
Sursaut gamma le plus éloigné (vue d'artiste)
Proxima Centauri b, l'exoplanète potentiellement habitable la plus proche
Une équipe de l'ESO dirigée par Guillem Anglada-Escudé a trouvé Proxima Centauri b . La découverte a été rapportée dans Nature le 24 août 2016.
Étoiles en orbite autour du trou noir de la Voie lactée
Plusieurs télescopes de l'ESO ont été utilisés dans une étude de 16 ans pour obtenir la vue la plus détaillée à ce jour de l'environnement du trou noir supermassif au centre de la galaxie .
Accélération de l'univers
Deux équipes de recherche indépendantes ont montré que l'expansion de l'univers s'accélère , sur la base d'observations d'étoiles qui explosent avec des télescopes astronomiques à La Silla. Les équipes de recherche ont reçu le prix Nobel de physique 2011 pour leur découverte.
La plus ancienne étoile connue de la Voie lactée
Grâce au VLT de l'ESO, des astronomes ont mesuré l'âge de la plus ancienne étoile connue de la Voie lactée . À 13,2 milliards d'années, l'étoile est née dans la première ère de formation d'étoiles de l'univers. Cependant, l' étoile la plus ancienne semble avoir 13,6 milliards d'années, et l' étoile Mathusalem pourrait être encore plus âgée.
Mesurer les spectres et l'atmosphère des exoplanètes
L'atmosphère autour d'une exoplanète a été analysée pour la première fois avec le VLT. La planète, GJ 1214b , a été étudiée alors qu'elle passait devant son étoile mère et que la lumière des étoiles traversait l'atmosphère de la planète.
Première image de l'exoplanète
Le VLT a obtenu la première image d'une planète en dehors du système solaire . La planète de masse 5-Jupiter orbite autour d'une étoile défaillante - une naine brune - à une distance de 55 fois la distance moyenne Terre-Soleil.
Système planétaire riche
Les astronomes utilisant HARPS ont découvert un système planétaire (avec au moins cinq planètes) en orbite autour d'une étoile semblable au soleil, HD 10180 . Deux autres planètes pourraient être présentes, dont l'une aurait la masse la plus faible jamais trouvée.
Des éruptions de trous noirs supermassifs au centre de la Voie lactée
Le VLT et l'APEX ont collaboré pour étudier les éruptions violentes du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, révélant un matériau étiré alors qu'il orbite dans le champ gravitationnel intense près du trou noir central.
Sursauts gamma
Les télescopes de l' ESO ont apporté la preuve que de longs sursauts gamma sont liés à l' explosion d'étoiles massives ; de courts sursauts gamma semblent être produits par la fusion d'étoiles à neutrons .
Mouvement stellaire de la Voie lactée
Après plus de 1 000 nuits d'observation à La Silla sur une période de 15 ans, les astronomes ont déterminé le mouvement de plus de 14 000 étoiles solaires à proximité du soleil (démontrant que la Voie lactée est plus turbulente et chaotique qu'on ne le pensait auparavant).
Mesures de température cosmique
Le VLT a détecté, pour la première fois, des molécules de monoxyde de carbone dans une galaxie située à près de 11 milliards d'années-lumière. Cela a permis aux astronomes d'obtenir une mesure précise de la température cosmique à un endroit aussi éloigné.

Sensibilisation

Les activités de sensibilisation sont menées par le Département de l'éducation et de la sensibilisation du public (ePOD) de l'ESO. Ceux-ci comprennent une gamme de programmes et de produits qui visent à répondre aux exigences des médias, des communicateurs scientifiques et du public, tels que des communiqués de presse, des images, des vidéos et des documents imprimés. Des événements tels que l'Année internationale de l'astronomie 2009 ( IYA2009 ) (avec l' AIU et l'UNESCO ), VLT First Light, Astronomy Online et l'impact de la comète Shoemaker–Levy 9 ont été rapportés par le Département. ePOD organise des expositions et des campagnes éducatives, telles que Venus Transit , Science on Stage et Science in School.

ePOD gère également l' ESO Supernova Planetarium & Visitor Center , un centre d'astronomie situé sur le site du siège de l'ESO à Garching bei München, qui a été inauguré le 26 avril 2018.

Une collection de photos et de vidéos se trouve dans la galerie d'images et la vidéothèque publiques d'ESO. Les produits, du matériel pédagogique aux dossiers de presse, peuvent être téléchargés à partir du site Web ePOD ou commandés sous forme physique.

Dans le cadre du Département, la sensibilisation européenne pour le télescope spatial Hubble de la NASA / ESA fournit des informations complètes sur le télescope et ses découvertes scientifiques. Le service de presse de l'Union astronomique internationale (UAI) est également hébergé par ePOD.

Ouvrages

Logo ESOcast : "ESO" dans un carré bleu, avec des ondes radio bleues qui en émanent
ESOcast est une série de podcasts vidéo avec les dernières nouvelles et recherches en astronomie.

Le rapport annuel de l'ESO détaille les activités de l'organisation et présente les faits saillants scientifiques, techniques et organisationnels. Tous les numéros remontant au premier rapport de 1964 peuvent être téléchargés.

Les communiqués de presse de l'ESO décrivent les développements scientifiques, techniques et organisationnels ainsi que les réalisations et les résultats obtenus par les scientifiques disposant des installations de l'ESO. L'organisation publie trois types de communiqués de presse. Les publications scientifiques décrivent les résultats (apparaissant généralement dans une revue à comité de lecture) impliquant des données provenant des observatoires ou du personnel de l'ESO. Les communiqués organisationnels couvrent une gamme de thèmes liés aux opérations de l'ESO, y compris des nouvelles sur les observatoires actuels et futurs, de nouveaux instruments astronomiques et des annonces d'expositions dans le monde entier. L'ESO sélectionne également ses meilleures images astronomiques et les présente publiquement dans des publications photo périodiques. Tous les communiqués de presse (remontant à 1985) sont disponibles en ligne. Il existe des versions adaptées aux enfants et des communiqués de presse traduits dans les langues des pays membres de l'ESO.

Le Messager est un journal trimestriel qui présente les activités de l'ESO au public depuis mai 1974. Tous les anciens exemplaires sont disponibles en téléchargement. L'ESO publie également des annonces et des photos de la semaine sur son site Internet. Les annonces sont plus courtes que les communiqués de presse (généralement moins de 200 mots) mettant en évidence des histoires et des événements d'intérêt pour la communauté. Les images de la semaine montrent de belles (ou intéressantes) photos des télescopes de l'ESO et peuvent mettre en évidence des événements récents ou des photos d'archives. Toutes les entrées antérieures sont disponibles sur le site Web. L'ESO publie également plusieurs newsletters destinées aux scientifiques et au grand public ; ceux-ci sont disponibles sur abonnement.

L'ESOcast est une série de podcasts vidéo dédiée à l'actualité et à la recherche de l'ESO.

En 2013, le documentaire IMAX Hidden Universe 3D a été produit en coopération avec Cinema Productions, Film Victoria , l'Université de technologie de Swinburne et l'Observatoire européen austral.

Galerie vidéo

Galerie d'images

Ces images font partie de la liste des 100 meilleures d'ESO.

Voir également

Références

Bibliographie

  • Shaw, EN (1976). "L'Observatoire européen austral". L'Observatoire . Londres : Société royale d'astronomie.
  • Conseil de l'Europe (2010). Annuaire Européen / Annuaire Européen . Vol. 58. Éditeurs Martinus Nijhoff. p. cdxliii. ISBN 978-9004206793.
  • En ligneLodewijk, Woltjer (2012). La quête de l'Europe pour l'univers . Sciences informatiques. ISBN 9782759801671.
  • Schilling, Govert ; Christensen, Lars Lindberg (2013). L'Europe vers les étoiles : les 50 premières années d'exploration du ciel austral par l'ESO . John Wiley et fils. ISBN 9783527671670.

Liens externes

Coordonnées : 48°15′36″N 11°40′16″E / 48.26000°N 11.67111°E / 48,26000 ; 11.67111