SPIRou : un SpectroPolarimètre Infra-Rouge pour découvrir de nouvelles planètes habitables et étudier la naissance des étoiles et des planètes
Le Télescope Canada-France-Hawaii et la Région Île-de-France viennent d'entériner leur participation au financement de l'instrument SPIRou. SPIRou est un projet international piloté par la France et impliquant, outre le TCFH, le Canada, la Suisse, le Brésil, Taiwan et le Portugal. Il s'agit d'un spectropolarimètre doublé d'un vélocimètre de haute précision optimisé pour la détection des exo-Terres habitables autour d'étoiles naines rouges, ainsi que pour l'étude de la naissance des étoiles et des planètes. La construction de SPIRou pourrait débuter en 2014, pour une première lumière au télescope en 2017. Des chercheurs de l'Institut d'astrophysique de Paris et d'autres laboratoires franciliens participent à ce projet, notamment grâce au soutien financier apporté par la Région Île-de-France. On peut télécharger le communiqué complet avec les recommandations pour SPIRou, MEGACAMred et le ngCFHT ici.
Comment les étoiles et les planètes naissent-elles ? Comment le champ magnétique influe-t-il sur cette genèse ? Notre Terre, qui abrite une importante quantité d'eau liquide à sa surface, est-elle unique en son genre ou n'est-elle qu'une planète assez ordinaire dans la Galaxie ? Ce sont quelques unes des questions majeures que se posent les spécialistes et le public, et auxquelles SPIRou, instrument de nouvelle génération pour le Télescope Canada-France-Hawaii (TCFH), se propose d'apporter des réponses originales au cours de la prochaine décennie.
En plus d'être un spectropolarimètre, c'est-à-dire un instrument capable de décomposer la lumière des astres dans ses couleurs et dans ses modes vibratoires élémentaires, SPIRou est un vélocimètre de haute précision, capable d'enregistrer les infimes mouvements d'une étoile témoignant de la présence d'une planète en orbite autour d'elle. SPIRou pourra ainsi partir à la recherche des jumelles de la Terre dans les systèmes planétaires des étoiles naines rouges voisines du Soleil. Les atmosphères de ces planètes jumelles pourront ensuite être scrutées avec les nouveaux télescopes spatiaux en gestation, à la recherche d'eau et autres molécules associées à la présence de vie. SPIRou pourra aussi déchiffrer les mystères de la naissance des étoiles et des planètes, en observant pour la première fois les champs magnétiques de systèmes âgés d'à peine quelques centaines de milliers d'années.
Sur le plan technologique, SPIRou est aussi un défi d'envergure. Il doit fonctionner dans l'infrarouge pour observer au mieux les astres froids que sont les étoiles naines rouges. Cela nécessite de plonger le cœur de l'instrument, le spectromètre, dans un cryostat refroidi à la température de l'azote liquide (-200°) pour éviter que le rayonnement thermique ambiant, omniprésent dans l'infrarouge, n'éclipse la lumière stellaire très ténue que l'on souhaite décrypter. De plus, pour permettre de détecter les mouvements nanométriques des spectres qui trahiront la présence de Terres habitables, la stabilité thermique du cryostat doit être exceptionnelle et garantir une température constante à une précision de quelques millièmes de degrés.
Situé sur la Grande Île d'Hawaii au sommet du Mauna Kea - volcan de 4200 m - le TCFH est un télescope de 3,6 m exploitant plusieurs instruments de pointe. Bien qu'implanté dans un des meilleurs sites astronomiques du monde, le TCFH n'échappe pas à la concurrence et doit innover en permanence, via une politique scientifique ambitieuse, pour garder une place de premier plan face aux télescopes géants. Identifié comme projet astrophysique prioritaire du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et sélectionné comme instrument de nouvelle génération du TCFH, SPIRou est un des instruments clef qui devrait garantir le futur du télescope sur la prochaine décennie. Le TCFH vient d'entériner sa participation financière à SPIRou, abondant ainsi le budget de construction auquel participe un large consortium international d'universités et de laboratoires de recherche. De son côté, la Région Île-de-France a également décidé de soutenir financièrement ce projet, auquel participent plusieurs laboratoires franciliens dont l'Institut d'astrophysique de Paris.
SPIRou est un projet piloté par la France, et impliquant, outre le TCFH, le Canada, la Suisse, le Brésil, Taiwan et le Portugal. Son budget de 10 M€ et coût de construction de 4 M€ reflètent l'enjeu scientifique majeur qu'il représente. Au niveau national, SPIRou implique plusieurs universités, observatoires et laboratoires sous la double tutelle du CNRS et du Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche (MESR), notamment à Toulouse, à Grenoble, en Région Île-de-France et à Marseille. Ce consortium participe de façon majoritaire au financement et à la réalisation du projet dont l'intégration est prévue en 2016, pour une première lumière au télescope en 2017. Un partenariat avec le journal Spirou est mis en place pour assurer la diffusion des découvertes vers un jeune public.
Informations additionnelles :
Le Télescope Canada-France-Hawaii (TCFH) est un télescope équipé d'un miroir de 3,6 mètres de diamètre. Il est financé suivant les règles d'un accord tripartite signé en 1974 entre le Canada (NRC/CNRC), la France (CNRS/INSU) et l'Université d'Hawaii.
La contribution de la Région Île-de-France à SPIRou relève de ses investissements mi-lourds, dans le cadre du Domaine d'Intérêt Majeur « Astrophysique et conditions d'apparition de la vie » (DIM-ACAV). Le DIM-ACAV est labellisé par la Région Île-de-France pour quatre ans afin soutenir la recherche
francilienne dans ces domaines de recherche.
Les instituts de recherche et les partenaires financiers impliqués dans SPIRou sont :
- au niveau national : le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) et le Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche (MESR) ; à Toulouse, l'Université Paul-Sabatier (UPS), l'Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP),
la Région Midi-Pyrénées ; à Grenoble, l'Université Joseph-Fourier (UJF), l'Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; en Île-de -France, l'Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), les laboratoires d'Études Spatiales
et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA), d'Études du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique (LERMA), Univers et Théories (LUTH), l'Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides (IMCCE) de l'Observatoire de Paris (OP), le Service d'Astrophysique (SAp) / Laboratoire AIM
du Commissariat à l'Energie Atomique (CEA), l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS) et le Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS), la Région Île-de-France ; à Marseille, l'Université Aix-Marseille (AMU), l'Institut Pythéas, le Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM),
et l'Observatoire de Haute-Provence (OHP).
- au niveau international : à Hawaii, le Télescope Canada-France Hawaii (TCFH) ; au Canada, l'Université de Montréal (UdeM), l'Université Laval (UL) à Québec et le National Research Center (NRC) à Victoria ; en Suisse, l'Observatoire de Genève (OG) ; au Brésil, le Laboratoire National d'Astrophysique
(LNA) à Itajuba, l'Université Fédérale du Rio Grande do Norte (UFRN) à Natal, et l'Université Fédérale du Minas Gerais (UFMG) à Belo Horizonte ; à Taiwan, l'Institut d'Astronomie et d'Astrophysique de l'Academia Sinica (ASIAA) à Taipei ; au Portugal, le Centre d'Astrophysique de l'Université de Porto
(CAUP).
Liens :
Le site Internet du projet (en français) : http://www2.iap.fr/users/hebrard/spirou/
Contact :
Guillaume Hébrard (IAP, Paris)
Institut d'astrophysique de Paris-CNRS-UPMC
hebrard à iap.fr
Tél. : 33-1-4432-8078
Le télescope TCFH au sommet du Mauna Kea.
© JC Cuillandre, TCFH
Vue d'artiste de la planète habitable découverte autour de l'étoile naine rouge Gl 581.
© ESO
Naissance d'étoiles dans la Nébuleuse de l'Aigle.
© HST / NASA
Les différentes composantes de l'instrument SPIRou.
28 janvier 2014