L'instrument ESPRESSO du Very Large Telescope de l'ESO au Chili a utilisé pour la première fois la lumière combinée des quatre télescopes unitaires de 8,2 mètres. La combinaison de la lumière des télescopes unitaires de cette manière fait du VLT le plus grand télescope optique existant en termes de zone de collecte.

L'un des objectifs de conception initiaux du Very Large Telescope (VLT) de l'ESO était que ses quatre télescopes unitaires (UT) travaillent ensemble pour créer un seul télescope géant. Avec la première lumière du spectrographe ESPRESSO utilisant le mode télescope à quatre unités du VLT, cette étape est maintenant franchie.

Après de longs préparatifs du consortium ESPRESSO (dirigé par l'Observatoire astronomique de l'Université de Genève, avec la participation de centres de recherche italiens, Le Portugal, Espagne et Suisse) et le personnel de l'ESO, Le directeur général de l'ESO, Xavier Barcons, a initié cette observation astronomique historique d'une simple pression sur un bouton dans la salle de contrôle.

Scientifique instrumentiste ESPRESSO à l'ESO, Gaspare Lo Curto, explique la signification historique de cet événement :« L'ESO a réalisé un rêve qui remonte à l'époque où le VLT a été conçu dans les années 1980 :combiner la lumière des quatre télescopes unitaires du Cerro Paranal pour alimenter un seul instrument !

Lorsque les quatre télescopes unitaires de 8,2 mètres combinent leur pouvoir de collecte de lumière pour alimenter un seul instrument, le VLT devient effectivement le plus grand télescope optique au monde en termes de surface de collecte.

Deux des principaux objectifs scientifiques d'ESPRESSO sont la découverte et la caractérisation de planètes semblables à la Terre et la recherche d'une éventuelle variabilité des constantes fondamentales de la physique. Ces dernières expériences nécessitent notamment l'observation de quasars lointains et faibles, et cet objectif scientifique bénéficiera le plus de la combinaison de la lumière des quatre télescopes unitaires dans ESPRESSO. Les deux reposent sur la stabilité ultra-élevée de l'instrument et sur une source lumineuse de référence extrêmement stable.

En raison de la complexité impliquée, la combinaison de la lumière des quatre télescopes unitaires de cette manière, à ce que l'on appelle une « mise au point incohérente », n'avait pas été mis en œuvre jusqu'à présent. Cependant, l'espace pour cela a été construit dans les télescopes et la structure souterraine du sommet de la montagne dès le début.

Un système de miroirs, prismes et lentilles transmettent la lumière de chaque télescope de l'unité VLT au spectrographe ESPRESSO jusqu'à 69 mètres de distance. Grâce à ces optiques complexes, ESPRESSO peut soit collecter la lumière des quatre télescopes unitaires ensemble, augmenter son pouvoir de captation de lumière, ou bien recevoir la lumière de l'un des télescopes unitaires indépendamment, permettant une utilisation plus flexible du temps d'observation. ESPRESSO a été spécialement développé pour exploiter cette infrastructure.

La lumière des quatre télescopes unitaires est régulièrement rassemblée dans l'interféromètre du VLT pour l'étude de détails extrêmement fins dans des objets relativement brillants. Mais l'interférométrie, qui combine les poutres "de manière cohérente", ne peut pas exploiter l'énorme potentiel de collecte de lumière des télescopes combinés pour étudier des objets faibles.

Le scientifique du projet Paolo Molaro commente :« Cette étape impressionnante est l'aboutissement du travail d'une grande équipe de scientifiques et d'ingénieurs sur de nombreuses années. C'est merveilleux de voir ESPRESSO travailler avec les quatre télescopes unitaires et j'attends avec impatience les résultats scientifiques passionnants à venir. ."

L'alimentation de la lumière combinée dans un seul instrument donnera aux astronomes l'accès à des informations jamais disponibles auparavant. Cette nouvelle installation change la donne pour l'astronomie avec des spectrographes à haute résolution. Il utilise de nouveaux concepts, tels que l'étalonnage en longueur d'onde assisté par un peigne de fréquence laser, offrant une précision et une répétabilité sans précédent, et maintenant la capacité de réunir la puissance de collecte de lumière des quatre télescopes unitaires individuels.

« ESPRESSO travaillant avec les quatre télescopes unitaires nous donne un avant-goût séduisant de ce que la prochaine génération de télescopes, comme le télescope extrêmement grand de l'ESO, offrira dans quelques années, " conclut le directeur général de l'ESO, Xavier Barcons.