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    DESHIMA voit la première lumière - un pas de plus vers la cartographie des systèmes stellaires les plus éloignés

    La fière équipe DESHIMA dans la cabine du télescope ASTE de l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) dans le désert d'Atacama au Chili. De gauche à droite, (rangée arrière) :Toshihiko Kobiki, Taï Oshima, Kenichi Karatu; (première rangée) :David Thoen, Akira Endo, Robert Huiting, Tatsuya Takekoshi. Crédit :Robert Huiting (SRON)

    DESHIMA est un tout nouveau type d'instrument astronomique avec lequel les chercheurs espèrent construire une carte 3D de l'univers primitif. Début octobre, Des chercheurs néerlandais et japonais ont installé l'instrument de mesure DESHIMA sous le télescope ASTE au Chili. La semaine dernière, DESHIMA a obtenu la première lumière.

    Pour étudier l'univers primitif, les astronomes doivent mesurer la lumière infrarouge qui a mis entre 10 et 13 milliards d'années pour atteindre la Terre. Des instruments sensibles sont nécessaires pour cela. Une équipe de la TU Delft collabore avec SRON, Leiden Observatory et des astronomes japonais pour développer un équipement de mesure supraconducteur et extrêmement sensible qui accélère le processus de mesure actuel par 100. Ses membres sont actuellement sur place au Chili pour installer et tester l'équipement.

    L'expérience japonaise du télescope submillimétrique d'Atacama (ASTE) est située dans le désert d'Atacama au Chili à une altitude de 4,8 kilomètres. Ces dernières semaines, le Deep Spectroscopic High-redshift Mapper (DESHIMA) a été installé sur ce télescope. Ce nouveau type de spectromètre détermine la distance exacte aux systèmes stellaires infrarouges lointains en mesurant le décalage vers le rouge du spectre des systèmes stellaires. DESHIMA est le premier spectromètre à large bande pour ces fréquences infrarouges spécifiques.

    DESHIMA dispose de détecteurs à inductance cinétique hyperfréquence (MKID), qui peut détecter les changements les plus infimes de l'énergie de rayonnement avec la plus grande précision. Akira Endo (TU Delft) a développé le concept d'un spectromètre avec un grand nombre de MKID. Jochem Baselmans (SRON/TU Delft) a suggéré plus tard de créer l'ensemble du spectromètre sur la même puce, sans utiliser d'optique, et l'idée du supraconducteur, le spectromètre sur puce était né.

    Une seule puce supraconductrice, développé par ces chercheurs et d'autres de la TU Delft et du SRON, capte le rayonnement infrarouge lointain, le filtre en fréquences plus étroites et détecte la luminosité par fréquence. La puce est refroidie dans un cryostat à une température de -273 degrés Celsius (120 millikelvins) et lue par une électronique spéciale. Le cryostat et l'électronique ont tous deux été développés par SRON.

    Preuve de principe

    Des spectromètres infrarouge lointain à bande étroite sont déjà disponibles, mais DESHIMA est le premier spectromètre de ce type à être testé sur un télescope. La particularité de DESHIMA est sa bande passante instantanée. DESHIMA sera testé au Chili comme preuve de principe à une fréquence de 346 Gigahertz et une bande passante instantanée de 40 Gigahertz. Personne n'a jamais essayé d'utiliser une bande passante aussi large pour regarder si loin dans le temps et aussi loin dans l'espace.

    L'objectif est de tendre vers une bande passante de 240-720 GHz d'ici quelques années, ce qui nécessite une lithographie encore plus précise. SRON et TU Delft travaillent déjà sur un successeur de DESHIMA appelé MOSAIC, une version 25 pixels qui devrait être opérationnelle dans trois ans. Si tout se passe comme prévu, les chercheurs pourront bientôt l'utiliser pour créer la première carte 3D des systèmes stellaires remontant à l'aube de l'univers.


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