D11 Galaxies : Spectroscopie de champ intégral

Topique

L'élément central de ce modèle est le plus grand spectrographe à champ intégral au monde, installé sur un télescope de huit mètres. Il est capable de capturer simultanément des dizaines de milliers de spectres sur l'ensemble de son champ de vision.

La technique de champ intégral utilisée par ce spectrographe subdivise la lumière de chaque point du champ en de nombreux modules. Chacun de ces modules reformate la portion de champ correspondante en fentes alimentant des spectromètres parallèles, de sorte que chaque pixel de l'image finale possède son propre spectre complet.

Le fait que chaque pixel possède son propre spectre complet permet aux scientifiques de mesurer, en une seule observation, à la fois la cinématique d'une galaxie entière (ses vitesses radiales et leur dispersion) et sa composition chimique, sur toute son étendue.

L'aspect le plus remarquable de cet instrument est qu'il transforme chaque point du ciel en un spectre au lieu de simplement le photographier, fournissant ainsi un cube de données tridimensionnel au lieu d'une simple image. Grâce à l'optique adaptative sur un champ de vision plus étroit, sa résolution rivalise avec celle d'un télescope spatial, même depuis la Terre.

Ce même instrument a permis de découvrir de faibles filaments de gaz reliant les galaxies à leur milieu environnant, de cartographier la matière noire de plusieurs amas grâce à l'effet de lentille gravitationnelle forte et de détecter des supernovae dans des galaxies lointaines sans les pointer directement. Ainsi, du spectrographe à champ intégral qui introduit cet article aux supernovae détectées fortuitement qui le concluent, en passant par la technique du champ intégral et le cube de données tridimensionnel, la spectroscopie à champ intégral permet à un seul instrument, observant un point du ciel à la fois, de révéler non seulement la cinématique et la chimie d'une galaxie, mais aussi des découvertes inattendues.

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