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

Rapport d’activité 1999-2001
LAOG
HERSCHEL ouvrira de nouvelles fenêtres spectrales, et permettra l'étude des molécules présentes dans notre
atmosphère, notamment l'eau, dans des conditions très variées d'excitation. Alma permettra une étude à haute
résolution des associations spatiales, et devrait ainsi permettre de préciser le rôle mutuel de la physicochimie
en phase gazeuse et sur les grains, aussi bien dans les régions choquées que dans les objets jeunes et
les disques d'accrétion.
Pour anticiper cette exploration de l'univers moléculaire et de l'héritage de la chimie du milieu interstellaire
dans la formation des systèmes planétaires, un effort de modélisation amont sur les processus physicochimiques
et sur le renouvellement des bases de données associées est indispensable, notamment concernant
les taux de collision et de réaction dans le gaz et sur les surfaces des grains.
Le ou les chercheurs recrutés définiront les priorités en collaboration avec toute la communauté, en
particulier au sein du programme national PCMI, et établiront des collaborations européennes aux interfaces
de la physique et de la chimie pour les traiter. Ils participeront ensuite aux efforts de toute la communauté
pour réaliser des observations originales avec HERSCHEL et ALMA, et pour préparer les générations suivantes
d'observatoires "moléculaires", notamment DARWIN.
Ce profil pourrait être affiché en commun avec une section de chimie.
Traitement du signal pour l’interférométrie
L'interférométrie optique entre dans une phase ou elle va être ouverte au plus grand nombre notamment
grâce aux développements VLTI. Les instruments AMBER et MIDI et leur environnement ont été conçus dans
cet objectif. L'utilisation bientôt intensive de l'interférométrie commence à engendrer des besoins nouveaux
en traitement du signal en aval de la chaîne d'observation :
• précisions requises accrues de deux ordres de grandeur (haute dynamique),
• élargissement du champ d'observation notamment par des techniques de "mosaiçage",
• utilisation d'observables relativement nouvelles comme la clôture de phase,
• préparation des observations et à la réduction des données sous forme de simulations réalistes,
• connaissance précise voire prédictive de la physique de l'atmosphère turbulente,
• connaissance fine de l'instrument par modélisation ("end-to-end"): optique guidée, grand champ,
estimateurs optimaux,...
Par ailleurs, il s'agit d'anticiper la seconde génération d'instruments du VLTI qui devraient pointer vers des
domaines ou un traitement du signal très spécifique est essentiel:
• reconstruction d'image (et problèmes inverses),
• extension vers les longueurs d'onde visible,
• extension du champ d'observation.
Ces travaux nécessitent une action forte de la communauté à la hauteur des espoirs des astronomes nonspécialistes,
associés aux objectifs astrophysiques tels que l'étude des noyaux actifs de galaxie (sensibilité,
champ, reconstruction d'image), la caractérisation d'exoplanètes (précision, dynamique,...) et la formation
stellaire (reconstruction d'image, dynamique).
Ils requièrent une approche robuste du traitement du signal, faisant appel à l'expertise de la communauté
"mathématiques appliqués" conjuguée à celle des interférométristes instrumentalistes, imposant une
démarche qualité propre aux grands projets.
Il est nécessaire pour cela de recruter un ou des chercheurs à la frontière de ces deux profils.
Dans le futur, le ou les chercheurs recrutés seront à même de participer aux efforts de l'interférométrie
millimétrique (ALMA), des très grands télescopes (NG-CFHT, OWL) ainsi que des missions spatiales
(DARWIN).
Micro-optique pour l’astronomie
Dans le développement des instruments pour les très grands télescopes, mais aussi pour les missions
spatiales, la micro-optique devient un atout considérable, notamment pour les instruments d'optique
adaptative et d'interférométrie. Il nous semble indispensable de recruter des chercheurs associant une
compétence en micro-optique ainsi qu'une maîtrise des objectifs astrophysiques.
Le premier axe s'inscrit dans le développement de l'instrumentation dédié aux réseaux de télescopes utilisés
en mode interférométrique (VLTI et Darwin essentiellement dans le cadre européen). Dans ce cas, on utilise
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