Rapport quadriennal 2002 - Laboratoire d'Astrophysique de l ...

Rapport d’activité 1999-2001
LAOG
2 Spectro-imagerie avec optique adaptative
2.1 Personnes impliquées
Le groupe instrumental de spectroscopie (« GIS») du LAOG comprend A. Chalabaev (CR), E. le Coarer
(IR) et P. Rabou (IR). A titre temporaire, en 1998-2001, ont contribué à l'activité du groupe, D. Le Mignant
(Thèse de Doctorat 1999, actuellement dans l’équipe des télescopes KECK, USA) et L. Trouboul (étudiant en
Thèse).
Le « GIS» a des liens forts avec d'autres composantes du LAOG (instrumentation, observations,
modélisation).
L'axe principal du groupe est la conception des spectrographes intégraux de champs tenant compte des
spécificités des techniques de haute résolution angulaire, notamment celles de l'optique adaptative.
2.2 Faits saillants
En 1998-2001, nous avons conçu, mis en oeuvre et exploité un des premiers spectro-imageurs de l'optique
adaptative, GRAF, utilisé au télescope de 3,6 m de l'ESO avec ADONIS. Fort de cette expérience, nous avons
contribué à la construction d'un autre spectro-imageur, GRIF, en collaboration avec les observatoires de
Paris-Meudon, et de Laval (Canada), et qui vient d'être mis en exploitation au télescope CFH à Hawaii.
2.3 Bilan
2.3.1 Spectro-imageur GRAF
L'instrument GRAF a été conçu et réalisé au LAOG en 1995-97. C'est un des premiers spectrographes
construit pour combiner la spectroscopie avec l'imagerie haute résolution angulaire fournie par l'optique
adaptative. De 1998 à 2001, il a été exploité avec succès au télescope de 3,6m de l'ESO au Chili sur une
dizaine de programmes astrophysiques (étoiles binaires et environnement circumstellaire). La réduction des
riches données obtenues au télescope est complexe et est encore en grande partie en cours. Toutefois, les
premiers résultats ont fait l'objet de communications en colloques internationaux (Chalabaev et al. 1999,
Trouboul et al. 1999).
Une illustration en est donnée sur l’image ci-dessous représentant une des trames constituant le "cube" des
données obtenues à l'aide de GRAF sur l'étoile éruptive Eta Car dans le domaine spectral 1668-1692 nm. Enhaut,
le champ de l'observation et le spectre à longue fente du milieu du champ. En-bas, la trame à gauche
est une observation rectifiée pour les effets du détecteur NICMOS (courant d'obscurité, variations de
sensibilité, interférences instrumentales). La trame contient 9 images de 0,9" x 9 " et une bande spectrale de
1.6 nm (R spectrale 10000). Les longueurs d'ondes des images sont distantes de 17 nm environ. En les
faisant varier, on recouvre la totalité du domaine spectral correctement échantillonné, l'observation entière
étant un cube de 48 trames. Au milieu et à droite: La même trame traitée par l'algorithme de déconvolution
de Lucy-Richardson, donnée, au milieu, en échelle linéaire d'intensité, et à droite, en échelle logarithmique.
L'image de l'étoile dans le fond continu, (n°2 1670.4 nm) a été utilisée comme fonction d'étalement de point
(auto-calibrage). On voit les objets B,C et D à droite de l'étoile, et la source IR à gauche. La résolution
spatiale est de 0,1".
2.3.2 Spectro-imageur GRIF
Mis à part les aspects purement astrophysiques, les conclusions du projet GRAF en tant qu'une des premières
expériences de combinaison de la spectroscopie avec l'optique adaptative ont servi pour l’optimisation du
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