Projet scientifique
I. Intérêt scientifique et état de l'art
* Gaia collaboration, 2016-I
* Gaia collaboration, 2016-II
* Fabricius, C., et al., 2016-III
* Lindegren, L., et al., 2016-IV
* Gaia collaboration, 2017-I
* Gaia collaboration, 2017-II
* Gaia collaboration, 2018-I
* Lindegren, L., et al., 2018-II
* Gaia collaboration, 2018-III
* Gaia collaboration, 2018-IV
* Gaia collaboration, 2018-V
* Gaia collaboration, 2018-VI
* Gaia collaboration, 2018-VII
La mission d'astrométrie Gaia de l'agence spatiale européenne a été lancée en décembre 2013. Elle devrait produire un catalogue d'environ 500 000 quasars. Un certain nombre de ces sources devrait être choisi pour construire un système de référence optique qui sera relié au système de référence céleste international (ICRF).
Les coordonnées astrométriques de ces sources devraient avoir des incertitudes comparables dans les deux systèmes de référence (voir ici des séries temporelles de positions radio), i.e. quelques dizaines à quelques centaines de microseconde d'arc (μas). Pour réaliser le lien entre les systèmes de référence il sera donc nécessaire d'observer un échantillon de sources visibles à la fois dans les longueurs d'onde optiques et dans les longueurs d'onde radio. Dans l'ICRF, donc aux longueurs d'onde radio, certaines sources ont été choisies en raison de leur aspect ponctuel ("structure index"). Ce sont les sources dites de définition (defining sources) qui ont des incertitudes très faibles sur les coordonnées astrométriques (40μas ou plus). Par ailleurs les quasars les mieux observés aux longueurs d'onde radio (Taris et al, 2016) montrent un écart type sur les séries temporelles de positions de l'ordre de 100 millisecondes d'arc (mas). Aux longueurs d'onde optiques, des incertitudes comparables pourraient être obtenues pour des sources n'étant pas le siège de phénomènes astrophysiques de grande ampleur (distance au trou noir central), ces derniers pouvant avoir une influence non négligeable sur la position du photocentre. Or c'est à partir de la détermination de la position du photocentre d'une source que ses coordonnées astrométriques sont calculées. L'intérêt d'utiliser des sources dont la détermination du photocentre n'est entachée que d'une faible incertitude est donc essentiel. Enfin, des variations importantes de magnitude peuvent être une signature d'effets astrophysiques de grande ampleur (Taris et al, 2016).
L'étude de ces variations de magnitude peut donc apporter des indices en faveur ou en défaveur de l'utilisation d'une source particulière pour le raccordement des systèmes de référence. En effet, si ces variations sont trop importantes, la source en question pourrait être le siège de phénomènes astrophysiques intenses (jets de la taille de quelques kiloparsec, hot spots, lobes étendus) dégradant ainsi l'incertitude de la détermination du photocentre et donc aussi celles des coordonnées astrométriques (voir ici des time laps de jets d'AGN dans le domaine radio).
Noter l'amplitude totale et le brièveté de certains événements
II. Contexte national / international
Le département SYRTE de l'observatoire de Paris est impliqué depuis quelques années dans l'observation aux longueurs d'onde optiques des Noyaux actifs de galaxies (NAG), parmi lesquels figurent les quasars. Ces observations doivent permettre de participer au raccordement des systèmes de référence radio (ICRF) et optique (futur Gaia-CRF). Deux axes importants sont actuellement développés : D'une part l'étude de la morphologie des sources à l'aide de grands télescopes optiques (D>2m) et d'autre part l'observation sur de longues périodes de temps (quelques mois à quelques années) des variations de magnitude de ces sources. Comme on l'a vu ces variations peuvent donner des indications concernant les phénomènes astrophysiques qui les engendrent et qui pourraient avoir une influence sur la position du photocentre des NAG. On voit ici le double intérêt que présentent ces observations à la fois pour les astrométristes et pour les astrophysiciens. De telles séries temporelles sont par ailleurs rares et limitées à quelques sources seulement. Ces observations de magnitude nécessitent des télescopes de "faible" diamètre (25cm à 100cm). Par ailleurs le grands nombre de sources à observer et une courte période d'échantillonnage des observations rendent nécessaire l'utilisation de télescopes robotiques. De tels télescopes existent - par exemple le Telescopi Joan Oró, 80cm, Observatori Astronòmic del Montsec, Espagne - mais sont généralement accessibles sur appels d'offre internationaux ce qui limite de facto le temps disponible sur chacun d'eux pour un projet donné. Par ailleurs, à l'aune de missions spatiales comme Gaia, de plus en plus de groupes de recherche internationaux s'investissent dans les aspects observationnels à l'aide de télescopes robotiques (voir par exemple, LT2, MINERVA, Trappist, sans même parler des télescopes TAROT). Le SYRTE a donc logiquement souhaité disposer d'un télescope robotique pour mener à bien ses projets. L'implantation d'un télescope nécessite toujours en amont une étude de site qui est actuellement en cours (voir page d'accueil de ce site). Cette dernière semble déjà montrer, après moins d'un an de mesure, que la qualité du site de Saint-Véran est bien celle que l'on attendait. L'actuelle étude de site, première étape du projet d'ensemble, est l'objet d'une collaboration engagée avec le Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM). La deuxième étape, intermédiaire, concerne l'utilisation routinière d'un télescope robotique de 50cm de diamètre au Pic de Chateaurenard. Elle permettrait de démontrer la faisabilité du projet afin d'en envisager la dernière étape, l'implantation au Pic de Chateaurenard d'un télescope plus grand, typiquement un mètre de diamètre (quadruplement de la surface collectrice). Ce projet se situe dans le cadre de la mission spatiale Gaia de l'ESA (European Space Agency), de l'ICRS-PC, composante de l'IERS (International Earth Rotation Service) en charge du lien entre les différents systèmes de référence, mais aussi dans le cadre des missions générales du SYRTE. Le but final de notre projet, la participation au raccordement des systèmes de référence ICRF/Gaia-CRF (mais aussi système dynamique/Gaia-CRF), ne peut se concevoir qu'avec la construction d'un télescope robotique à l'observatoire de Saint-Véran. Un aspect enseignement et diffusion des connaissances sera également développé dans le cadre de l'Unité de formation et d'enseignement (UFE) de l'observatoire de Paris.
III Raccordement et maintenance des systèmes de référence
* Lien ICRF-GCRF
* Souchay, J., et al., 2009
* Andrei, A ., et al., 2009
* Taris, F., et al., 2011
* Souchay, J., et al., 2012
* Taris, F., et al., 2013
* Souchay, et al., 2015
* Taris, F., et al., 2016
* Taris, F., et al., 2018
* Gattano, C., et al., 2018
* Lien ICRF-DCRF
* Nedelcu, D., A., 2010
IV Astrométrie des petits corps du système solaire
* Vadovescu, O., et al., 2013
* Bouquillon, S., et al., 2017
* Spoto, F., et al., 2017
V Observation des contreparties optiques des GRB (Gamma Ray Burst)
* La mission SVOM
* Le site du Centre national d'études spatiales
VI Observation des planètes extrasolaires : La mission CHEOPS
* La mission CHEOPS
* Le site du Centre national d'études spatiales
A venir...
Rappels d'optique concernant les télescopes
Instruments classiques
télescopes robotiques
