D13 Instrumentation de précision pour les exoplanètes et la cosmologie

Topique

La détection directe d'une exoplanète requiert des coronographes capables de réduire la luminosité de l'étoile hôte d'un facteur pouvant atteindre dix milliards, ainsi que des détecteurs optimisés pour l'infrarouge, région du spectre où le contraste entre la planète et son étoile est le plus favorable pour les distinguer.

Les spectrographes ultrastables, conçus pour mesurer avec précision la vitesse radiale, fonctionnent sous vide et sous un contrôle de température extrêmement strict, car même une infime dérive thermique de l'instrument serait confondue avec la faible oscillation stellaire que le spectrographe cherche à mesurer.

Les interféromètres qui détectent les ondes gravitationnelles isolent leurs miroirs, grâce à plusieurs étapes successives d'isolation sismique, de toute vibration provenant du sol, car la variation de longueur d'onde que ces interféromètres doivent détecter est bien inférieure à la taille d'un noyau atomique. Un télescope à grand champ, conçu pour photographier l'ensemble du ciel à intervalles réguliers, sacrifie la profondeur d'une image unique au profit de la fréquence d'acquisition, précisément pour pouvoir capturer des objets transitoires ou en mouvement qu'une seule image à longue profondeur ne pourrait jamais saisir. Ainsi, des coronographes avec lesquels commence ce document au télescope à grand champ avec lequel il se termine, en passant par les spectrographes ultrastables et les interféromètres à ondes gravitationnelles, l'instrumentation de précision implique que la détection de signaux de plus en plus faibles dépend, dans chaque cas, de l'élimination avec une égale précision de tout ce qui pourrait être confondu avec le signal recherché.

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