ESPRESSO

ESPRESSO, de son nom complet chelle ectrograph for ocky xoplanet- and table pectroscopic bservations, soit en français , est un spectrographe échelle de troisième génération à dispersion croisée, à haute résolution () et alimenté par fibres, couvrant le domaine visible du spectre (de 380 à ), installé au Très Grand Télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO). 

ESPRESSO est le successeur d'une série de spectrographes échelle, qui incluent CORAVEL, Elodie, Coralie et HARPS. Il mesure les variations dans le spectre électromagnétique avec une grande précision, et sert à la détection d'exoplanètes similaires à la Terre par leur taille et leur composition. Ainsi, la Terre cause une variation de la vitesse radiale du Soleil de  : cette oscillation gravitationnelle entraîne des modifications infimes de la couleur de notre étoile, invisibles à l'œil nu mais détectables par cet instrument. Il est situé dans le laboratoire Coudé du VLT, éloigné de , où la lumière des quatre télescopes principaux est recombinée.

Caractéristiques 

Ses principales caractéristiques sont sa stabilité spectroscopique et sa précision extrême en vitesses radiales. Grâce à cette très grande précision spectroscopique, ESPRESSO devrait permettre de détecter des planètes de la masse de la Terre dans la zone habitable d'étoiles comme le Soleil. En effet, la Terre induit une variation de vitesse radiale du Soleil de  par seconde, alors que la précision visée pour ESPRESSO est de mieux que  par seconde. ESPRESSO est construit sur les bases du High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (« Chercheur de planètes par vitesses radiales de grande précision », HARPS) installé sur le télescope de 3,6 mètres de l'ESO à l'observatoire de La Silla. ESPRESSO bénéficiera non seulement de la surface collectrice bien plus grande des quatre télescopes de  du VLT, mais aussi d'améliorations dans la stabilité et la précision de son étalonnage (par exemple, peigne de fréquences laser).

L'exigence est d'avoir une précision de  par seconde, mais l'objectif est d'atteindre quelques centimètres par seconde. Ceci correspond à un grand bond en comparaison des spectrographes actuels : HARPS, l'instrument le plus performant actuellement, atteint une précision de l'ordre du mètre par seconde pour une précision effective de l'ordre de  par seconde. ESPRESSO devrait largement dépasser cette capacité et rendre possible la détection de planètes analogues à la Terre depuis le sol. L'installation et le commissioning d'ESPRESSO au VLT ont lieu à l'automne 2017. La première lumière sur le ciel a eu lieu le .

L'instrument pourra fonctionner en mode 1 UT (c'est-à-dire en n'utilisant qu'un des quatre télescopes) et en mode 4 UT (en utilisant les quatre télescopes). En mode 4 UT, dans lequel les quatre télescopes de  seront connectés de façon incohérente pour former l'équivalent d'un télescope ayant un miroir de , le spectrographe pourra observer des cibles très peu brillantes.

Le coût du spectrographe s'élève au total à 23 millions d'euros.

Historique 

Tout le travail de design fut terminé en avril 2013 et suivi par la phase de construction. ESPRESSO fut testé le 3 juin 2016. Le 25 septembre de la même année, la lumière d'un des télescopes unitaires du Très Grand Télescope (VLT) de l'ESO a été acheminée pour la première fois sur 60 mètres le long d'un tunnel menant à un nouveau foyer dans le laboratoire souterrain situé sous la plateforme du VLT où ESPRESSO résidera. Plusieurs objets furent alors observés, dont l'étoile . ESPRESSO fut ensuite envoyé au Chili, installé et, finalement, il vit sa première lumière le .

Structure

Réseau de diffraction

Autres photos

Sensibilité 
Par exemple, pour une étoile de type spectral G2 (comme le Soleil), ESPRESSO devrait permettre de détecter :
 des planètes rocheuses autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 9 en mode 1 UT ;
 des planètes de la masse de Neptune autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 12 en mode 4-UT ;

En comparaison, l'instrument CODEX, qui devrait être installé sur l'E-ELT vers 2025, devrait permettre de détecter des planètes comme la Terre autour d'étoiles aussi faibles que V ~ 9.

Voir aussi 
 CORALIE, SOPHIE, ÉLODIE
 HARPS, HARPS-N
 Liste des planètes connues

Notes et références

Bibliographie

Pages institutionnelles 
 ESPRESSO, a VLT project, Observatoire de Genève / consortium ESPRESSO.
 ESPRESSO: Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, Observatoire européen austral.

Articles scientifiques

Communiqués de prese institutionnels

Vidéos 
 

Instrument installé sur le Very Large Telescope
Programme de recherche d'exoplanètes
Spectrographe optique
Spectrographe ultraviolet