Un télescope solaire capture le tremblement du ciel express
Le jour, dans le désert chilien d'Atacama, l'air tremble de chaleur, comme au-dessus d'une poêle brûlante. La lumière du Soleil, en traversant cette agitation, se met à danser et à scintiller. Les astronomes appellent ce tremblement de l'air le « seeing » — il empêche les télescopes de voir les étoiles nettement.
Pour lutter contre ce parasite, des ingénieurs ont construit un instrument spécial : un moniteur solaire de seeing. Il se trouve à côté du futur télescope PoET à l'observatoire de Paranal et surveille, pendant la journée, l'intensité du tremblement de la lumière solaire. L'instrument peut viser n'importe quelle zone du disque solaire et mesurer le tremblement sur des surfaces allant de 1 à 55 secondes d'arc (c'est comme regarder une pièce de monnaie à plusieurs kilomètres de distance).
Les données du moniteur de seeing indiqueront à quelles heures l'air est plus calme et quelle taille d'ouverture choisir pour le télescope afin d'obtenir l'image la plus nette. Ainsi, le tremblement du ciel, de nuisance qu'il était, devient un allié : en le connaissant, les astronomes pourront chercher plus précisément des planètes rocheuses autour d'étoiles lointaines.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2604.10140
Atmospheric seeing arises from stochastic fluctuations in the refractive index of the Earth's atmosphere, producing random variations in the apparent direction of incoming light from astronomical sources. Scintillation refers to the associated intensity fluctuations induced by these refractive index inhomogeneities. A quantitative relationship between seeing and scintillation was established in 1993, enabling daytime seeing measurements by exploiting the Sun as an extended, bright source and using non-telescopic instrumentation. PoET, the Paranal solar ESPRESSO Telescope, will feed the Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations, ESPRESSO, at the European Southern Observatory (ESO) Very Large Telescope (VLT). By using the Sun as a proxy for solar-type stars, PoET will facilitate detailed investigations of the physical processes that drive stellar noise in ultra-high-precision radial-velocity measurements for exoplanet studies. The instrument is capable of targeting any region on the solar disk and acquiring spatially resolved spectra over areas ranging from 1 to 55 arcseconds. Accurate characterization of daytime atmospheric seeing is therefore essential for selecting the optimal observing aperture and ensuring the scientific performance of PoET. To support this requirement, we have developed and implemented a dedicated solar seeing monitor for daytime deployment at Paranal, Chile, where PoET will operate. In this work, we describe the instrument design and present the results from commissioning and initial on-sky validation.
Le scintillement des étoiles la nuit et le tremblement de la lumière solaire le jour sont un seul et même phénomène : l'air dans l'atmosphère est en perpétuel mouvement et réfracte la lumière de manière différente.
Dans le roman de Stanislas Lem « Solaris », l'océan de la planète scintille et change de forme — un peu comme l'atmosphère terrestre fait trembler la lumière des étoiles lointaines.