Wetenschap
Een deel van een SPIRou-spectrum van de ster AD Leonis, opgenomen tijdens de eerste nachtwaarnemingen van het instrument. Krediet:Equipe SPIRou
SPIRu, de nieuwe spectropolarimeter die op planeten jaagt, ontwikkeld voor de Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), heeft met succes zijn eerste sterlicht geregistreerd. Tien jaar nadat het voor het eerst werd ontworpen en na vier intensieve maanden van installatie bij CFHT, dit internationale instrument waarin Frankrijk een leidende rol heeft gespeeld, staat op het punt zijn wetenschappelijke activiteiten te starten, namelijk de detectie van exoplaneten rond nabije rode dwergsterren en de studie van pasgeboren sterren en planeten. Bij het ontwerp en de bouw van SPIRou zijn een aantal Franse laboratoria betrokken. Het werd vervolgens geïntegreerd bij IRAP (CNRS/CNES/Université de Toulouse III-Paul Sabatier) voordat het naar Hawaï werd verscheept.
Na te zijn uitgeprobeerd bij IRAP, het instrument werd methodisch gedemonteerd en verpakt door CNRS-teams, alvorens te worden verzonden en weer in elkaar gezet bij CFHT, waarvoor kalibratie van de optica van de spectrograaf tot micrometerprecisie vereist is. Na tien jaar hard werken, een belangrijke mijlpaal werd bereikt op 24 april, 2018 toen SPIRou zijn eerste licht registreerde dat door de telescoop van een ster werd opgevangen, AD Leonis, bevindt zich op ongeveer 16 lichtjaar van de aarde in het sterrenbeeld Leeuw. De hoge activiteit van AD Leonis, zijn enorm energetische uitbarstingen en de resulterende spectrale verstoringen maakten de ster tot een duidelijk doelwit voor deze eerste tests aan de hemel, waarbij SPIRou het magnetische veld aan het oppervlak kon detecteren en meten.
Tijdens de volgende paar nachten van deze eerste oefening in de lucht, SPIRou verzamelde een indrukwekkende verzameling van 440 spectra, terwijl het enkele van zijn nieuwe mogelijkheden in het proces demonstreert. Vooral, SPIRou observeerde sterren die veel koeler zijn dan de zon, bekend als rode dwergen, een stellaire populatie bestaande uit de meeste sterren in de buurt van het zonnestelsel, die SPIRou zorgvuldig zal observeren tijdens zijn grote observatieprogramma met als doel bewijs te vinden van nabijgelegen planetenstelsels. SPIRou observeerde ook verschillende hete sterren, waarvan de infraroodspectra voornamelijk tellurische lijnen vertonen die worden veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde. Het identificeren en uitfilteren van dergelijke tellurische lijnen uit de verzamelde spectra is een essentiële stap om het licht van sterren te begrijpen en de informatie die het bevat te ontcijferen. in het bijzonder over de mogelijke aanwezigheid van planetenstelsels.
Algemeen overzicht van de SPIRou-spectrograaf en zijn optische componenten, voorafgaand aan de sluiting van de cryogene kamer. Krediet:S. Chastanet - CNRS/OMP
Om planetaire systemen te detecteren, SPIRou gebruikt een techniek die bekend staat als velocimetrie (ook wel de radiale snelheidsmethode genoemd) die gebruik maakt van het Doppler-effect om de kleine fluctuaties in de snelheden van sterren te detecteren die het bewijs leveren van de aanwezigheid van planeten in een baan. SPIRou zal naar verwachting een sleutelrol spelen in toekomstige onderzoeken van nabijgelegen planetaire systemen, in coördinatie met andere instrumenten op de grond en in de ruimte, zoals de TESS- en PLATO-satellieten van ESA, de toekomstige James Webb-ruimtetelescoop (NASA/ESA), en de Europese Extreem Grote Telescoop (ELT).
Na het transport van de 10 ton materieel van Toulouse naar Hawaï door CNRS, SPIRou werd geïnstalleerd en opnieuw gemonteerd op de derde verdieping van CFHT door een team van Franse en Canadese ingenieurs en specialisten, met logistieke en technische ondersteuning van CFHT. De operatie vereiste een enorme precisie:gekoeld tot een temperatuur van 200°C onder nul, de SPIRou-spectrograaf is thermisch gekalibreerd met een precisie van een duizendste van een graad om de kleine spectrale handtekeningen te kunnen detecteren die in sterlicht worden veroorzaakt door de aanwezigheid van planeten. Na de installatie van zijn infrarooddetector van de volgende generatie (een H4RG TIS), SPIRou werd afgekoeld voor een nieuwe intensieve sessie van laboratorium- en on-sky tests, ter voorbereiding op het grote verkenningsprogramma van rode dwergen en stellaire kraamkamers dat dit najaar van start gaat.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com