1 / 45

hubblebg.jpg

Hubble Space Telescope (HST). Académie des Sciences, Belles-Lettres et Arts de Lyon 18 mars 2003 François Sibille. hubblebg.jpg. Pourquoi un "grand télescope" dans l'espace ?. Pour voir plus loin Pour voir plus de détails Pour gagner en résolution angulaire. Résolution angulaire.

robert-price
Download Presentation

hubblebg.jpg

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Hubble Space Telescope (HST) Académie des Sciences, Belles-Lettres et Arts de Lyon 18 mars 2003 François Sibille hubblebg.jpg

  2. Pourquoi un "grand télescope" dans l'espace ? Pour voir plus loin Pour voir plus de détails Pour gagner en résolution angulaire

  3. Résolution angulaire Théoriquement (Diffraction) DANS LE CIEL => IMAGE AU FOYER l /D 2 étoiles bien séparées =>   2 étoiles encore séparées  => l /D Limite de résolution On ne peut plus distinguer les 2 images  1 2 l /D =>

  4. Dans la pratique : Turbulence atmosphérique => dégradation Etoile Vent Bulles d'air poussées par le vent température et humidité variables indice de réfraction variable => effet de prisme => trajet optique perturbé Télescope r0 = diamètre d'une portion d'onde à peu près plane ( à l/10) Visible : r0 10 cm r0 caractérise l'état de la turbulence Onde plane Onde froissée Atmosphère

  5. Poses courtes et poses longues Dtel < r0 Onde plane sur la surface du miroir => tache de diffraction théorique Dtel > r0 Onde froissée sur la surface du miroir => Speckles (Tavelures) Image d'une étoile au foyer d'un grand télescope Pose courte (tpose < 0,1 sec) Pose longue l/r0 Speckles l/D • En pose longue : • Télescope Résolution théorique Résolution limitée par la turbulence • D = 10 cm   1" • D = 10 m   0,01"   l/r0 1" Même performance !

  6. Petite remarque : En 2000, on sait corriger au sol les défauts dus à la turbulence, Le projet du HST ne passerait pas ! Premier principe du "spatial" : On ne fait dans l'espace que ce qu'on ne peut pas faire au sol

  7. Années 1970 : Un grand projet pour un grand télescope • Pour le visible • Dans l'espace => plus de turbulence • => transparence parfaite • Résolution : /D  0,01 " (1cm à 200 km) (dans l'UV) • Exigences : Optique parfaite : taille à /20 = 0,02µm • Pointage parfait : < 0,01"  /D • Longue durée de vie => "visitable" => lancement navette Grande résolution spatiale Compromis entre : masse embarquable <=> taille du miroir diamètre 2,4m

  8. Rapide présentation du HST ...

  9. Lancement 24-4-90 Navette Discovery 13m x 4m 10,3 Tonnes Orbite à 590 km hst shuttle

  10. hst sys support

  11. layouthst_img08.jpg

  12. Composite%20Focal%20Plane.gif • Des instruments : • variés, • renouvelés lors • des visites

  13. Horreur : il est myope ! • Erreur de montage équivalente à 4 µm • sur la surface d'un miroir • 40 au lieu de /20 ! • La 1ère mission de visite (1/12/93) • rattrape le coup avec "COSTAR" • Enfin les performances espérées : • limite de diffraction dans l'UV

  14. 2ème mission de visite (2/97): • Nouveau spectro (STIS) • Pointage amélioré (FGS) • Une mémoire digitale (12 Gb) remplace les bandes magnétiques • NICMOS incursion dans l'infrarouge • (Near Infrared Camera and Multi Object Spectrometer)

  15. Aperçu des découvertes du HST depuis Mars jusqu'aux aux confins de l'Univers

  16. Mars-HST0124yresized.jpg La passion de Mars Système solaire

  17. G + 5 jours SL9Gevol4.jpg L + 1,3 jour G + 3 jours G + 1,5 h impact G ! 18 Juillet 1994 : Impact de la comète SL9 sur Jupiter Système solaire

  18. UranusB.jpg Les Anneaux d'Uranus (Contraste très accentué) Système solaire

  19. Pele : Volcan actif sur Io Galileo HST pelevolcanio97-21.jpg Système solaire

  20. Future comète (?) dans la ceinture de Kuiper Trajectoire de l'objet KuiperBComets.jpg Etoiles de fond Galaxie Système solaire

  21. Disque planétaire de l'étoile  Pictoris Un "système solaire" en formation (Nuage zodiacal) HST betaPicZodi95-39.jpg Masque de l'étoile Sol Systèmes pre-planétaires

  22. Disque de poussière protoplanétaire dans Orion Une étoile et son système planétaire en formation OriEODsk.jpg Systèmes pre-planétaires

  23. Région active de formation d'étoiles dans Orion Visible Infrarouge nicmos orion97-13.jpg

  24. modelstarbirthi0202aw.jpg

  25. Une très petite étoile : la "Naine Brune" compagnon de l'étoile Gleise 229 Masse = 20 MJupiter = 0,02 MSoleil gliese22995-48.jpg Naines brunes

  26. Pour la "matière noire", cherchez autre chose que les naines brunes ... DarkMatAréduite.jpg Naines brunes

  27. Le milieu interstellaire ou le faux vide entre les étoiles

  28. CygnusLoop.jpg Matière interstellaire dans la constellation du Cygne "La dentelle du Cygne" Milieu dilué En moyenne : 10 atomes/cm3 très inhomogène Milieu interstellaire

  29. Nuages "moléculaires" denses dans Messier 16 Illuminés par une étoile chaude pillarsM16Full.jpg Milieu dense 106 atomes/cm3 Milieu interstellaire

  30. Des détails pillarsM16WF2.jpg KnotsHelix96-13b.jpg Milieu interstellaire

  31. Super nova SN 1987 (50 kPc) SN1987A_Ringsréduite.jpg SN1987debris97-03réduite.jpg Matière éjectée il y a 30000 ans Matière éjectée lors de l'explosion en 1987 Milieu interstellaire Super nova

  32. Spectroscopie de l'anneau de SN1987 Azote et Hydrogène SN1987ringspectro97-14.jpg Oxygène Soufre Milieu interstellaire Super nova

  33. CRL 2688 : étoile à l'agonie => enrichissement du MIS en éléments lourds Visible Infrarouge (poussière + H) nicmos eggneb97-11.jpg Milieu interstellaire Nébuleuse planétaire

  34. Des galaxies ... ... ordinaires ... ... et moins ordinaires

  35. Notre voisine : Galaxie Messier 31 (Andromède) galcenterm31centreHST.jpg galcenterm31csol.jpg galcenterm31centresol.jpg 20 000 Pc Entière, vue du sol 109 étoiles 700 Pc Centre, vu du sol 10 Pc Noyau double vu par le HST 106 étoiles Galaxies ordinaires

  36. Un peu plus loin (18 106 pc) : Amas de Virgo, noyau de Messier 84 Trou noir super massif (3 108 MSoleil) entouré d'un nuage d'étoiles en rotation Région du noyau central + 400 km/sec - 400 km/sec galcenter97-12.jpg Fente du spectrographe Galaxies ordinaires

  37. M100CphBreduite.jpg Etoile variable Céphéide dans Messier 100 (20 000 kpc) Relation Période-Luminosité des Céphéides Période  50 jours => Luminosité absolue = M magnitude apparente : m = M - 5 + 5log(d)  25 Distance de la galaxie Calibration de l'échelle de distance de l'Univers avec la loi de Hubble : V = H d Galaxies ordinaires

  38. Relevé profond avec le HST (HDF = Hubble Deep Field) 1500 galaxies 1/20 du diamètre de la Lune 150 orbites du HST HDFMosaicFull.jpg Galaxies de toute sortes

  39. HDF Détails HDFWF3.jpg Galaxies de toute sortes

  40. Encore plus profond avec NICMOS dans l'infrarouge 0,45 µm 1,1 µm 1,6 µm Galaxies de toute sortes

  41. Amas d'étoiles pre-galactiques, il y a 11 109 ans 18 objets, dans un volume  (Andromède-Voie lactée) , taille des objets  1/3 Voie lactée Fusion pour donner les galaxies spirales earlygal96-29breduite.jpg Galaxies primitives

  42. Quand une galaxie en traverse une autre ... Choc frontal => festival de super novae Anneau d'étoile jeunes expansion à 100 km/sec La galaxie spirale réapparaît après le choc Cartwheel-partie.jpg Quel était l'intrus ??? Galaxies moins ordinaires

  43. Les quasars : Super trou noir, avaleur d'étoiles Luminosité : 1011 LSoleil On en trouve partout Galaxies en collision Fusion de galaxies Galaxies "normales" quasar96-35areduiye.jpg

  44. Arclet dans l'amas Abell 2218 : mirages gravitationnels HST arcA2218.jpg

  45. Et pour aller encore plus loin ? Next Generation Space Telescope (NGST) Télescope de 8 m dans l'espace (Lagrange 2) Un des concepts proposés Dans l'infrarouge, sûrement, au sol ... dans l'espace ... ou les deux ! "Owl" (la chouette) Télescope de 100 m, étude ESO

More Related