VIKING : un concept d'instrument interférométrique novateur

La détection directe de planètes extrasolaires en orbite autour des étoiles du voisinage Solaire reste un des grands défis de l'astrophysique observationnelle qui mobilise de nombreux chercheurs et ingénieurs de par le monde. La difficulté, bien connue, est qu'il faut surmonter le très grand contraste de luminosité entre les planètes et leur étoile hôte qui font qu'on que les instruments classiques sont éblouis.

Des solutions haut-contraste existent qui sont théoriquement capables de filtrer efficacement la lumière éblouissante des étoiles, révélant ainsi ce qui se cache dans leur voisinage. De telles solutions sont en cours d'exploitation sur les grands télescopes. Mais pour arriver à leurs fins, ces solutions ont toutes besoin d'observer dans des conditions idéales, malheureusement bien rares.

Topographie des trois kernels instantanés produits par ViKING

Réponse des trois kernels de l'instrument VIKiNG à la présence d'une planète en fonction de sa position sur le ciel pour une étoile au zénith du VLTI.
C'est l'arrangement au sol des télescopes du VLTI qui impose la position des bosses rouges et bleues où la sensibilité de VIKiNG est maximale.

Un article rédigé par Frantz Martinache (Observatoire de la Côte d'Azur) et Michael Ireland (Université Nationale Australienne) et qui vient d'être accepté par la revue Astronomy & Astrophysics, prend le contre-pied du pari de la perfection et propose un modèle d'instrument haut-contraste d'un genre nouveau : robuste aux perturbations induites par les conditions d'observation. Au coeur du concept, la notion de "kernel", ou noyau: une quantité observable qui, dans des conditions d'observation confortables mais réalistes, est insensible aux perturbations. L'étude des kernels fait l'objet d'un projet, lui même nommé KERNEL, financé par le Conseil Européen de la Recherche (ERC - CoG #683029), dont Frantz Martinache est le PI.

Dans la lignée de MATISSE, un instrument construit à l'OCA et récemment commissionné au VLTI, VIKiNG offrirait un mode d'observation haut-contraste dans l'infrarouge moyen à l'interféromètre VLTI, le rendant capable de voir directement un nombre important de planètes, comprenant notamment une quinzaine d'objets détectés par des méthodes indirectes comme la vitesse radiale.

L'article intitulé «Kernel-nulling for a robust direct interferometric detection of extrasolar planets» est disponible ici.

Pour plus d'informations au sujet du projet ERC KERNEL.