Description de l'école

L’édition 2017 de l'école Evry Schatzman du PNPS porte sur l'imagerie à Haute Résolution Angulaire (HRA). La HRA avec SPHERE, le JWST et à plus long terme EELT-CAM, puis EELT-EPICS, ainsi que l’interférométrie avec JouFlu (CHARA), PIONIER (VLTI), VEGA (CHARA), GRAVITY (VLTI), MATISSE (VLTI)..., ou à plus grande longueur d’onde avec ALMA et NOEMA est une thématique en plein essor, et essentielle pour étudier les régions de formation stellaire, les disques pro-planétaires ainsi que la surface et l’environnement des étoiles. L’imagerie HRA est une thématique prioritaire pour le Programme National de Physique Stellaire (PNPS) Elle est également essentielle pour l'étude des systèmes extrasolaires, une thématique fédératrice du Programme National de Planétologie (PNP).

Contexte scientifique:

Le domaine de la Haute Résolution Angulaire est aujourd’hui structuré en France par l’action spécifique ASHRA. L'ensemble des thématiques de la Haute Résolution Angulaire tend vers un seul objectif : la maîtrise du front d'onde pour atteindre la limite de résolution. Autour de cet objectif, la discipline s'est régulièrement élargie par l'apparition successive de plusieurs thématiques au cours de son histoire : l’interférométrie optique, l’optique adaptative, la très haute dynamique, le traitement du signal, sans oublier l’étude de la turbulence atmosphérique et le développement de concepts optiques novateurs.

L’impact de l’interférométrie optique par exemple sur la physique stellaire (mais pas seulement) est extrêmement diversifié. On peut citer la détermination des paramètres fondamentaux stellaires et planétaires, l’astérosismologie, la distance des Céphéides, l’étude des disques protoplanétaires, des rotateurs rapides et de la structure convective des étoiles supergéantes. L’interférométrie produit des images depuis environ 2009. Parallèlement, grâce au développement de l’optique adaptative, il est aujourd’hui possible d’imager directement grâce à des télescopes monolithiques (tel que NACO au VLT par exemple) l’environnement très proche des géantes et supergéantes rouges (comme Bételgeuse ou  L2 Puppis), mettant ainsi en évidence, pour chacune de ces étoiles, une nébuleuse de gaz et de poussières. SPHERE produit actuellement des résultats similaires. A plus long terme, l’imagerie directe de la surface stellaire sera possible avec l’E-ELT amenant ainsi à une meilleure compréhension de la convection stellaire, de l’environnement des étoiles massives ou évoluées et de leur perte de masse,…

Les objectifs de l'école:

Cette thématique HRA requiert une expertise instrumentale de pointe, qui doit prendre en compte tout un ensemble de contraintes techniques, mais aussi scientifiques. L’évolution rapide de cette thématique dans le paysage de la physique stellaire et planétaire pose le problème de la bonne communication entre plusieurs communautés :

  • les concepteurs d’instruments à HRA d’une part et leurs utilisateurs d’autre part, au sens le plus large, que ce soit des astro-physiciens ou des exo-planétologues. L’école proposée vise avant tout à rapprocher ces deux communautés.
  • il existe enfin une très forte complémentarité en émergence entre les domaines visible et radio avec par exemple une conférence récente qui a porté sur le sujet (Mai 2016): "Resolving planet formation in the era of ALMA and extreme AO" http://www.eso.org/sci/meetings/2016/Planet-Formation2016.html. Cette question spécifique sera traitée dans un module de l’école
  • Un autre objectif de l’école est de montrer la complémentarité de l’imagerie (télescope monolithique) et de l’interférométrie (réseau de télescopes)

Il s’agit également de ‘démocratiser’ la HRA (Haute résolution Angulaire) afin de rendre cette thématique plus accessible à l’ensemble de la communauté ‘stellaire’ et ‘planétaire’.

Programme de l'école:

L’école sera articulée autour de 5 grands cours structurés de la manière suivante:

  • d’un historique et d’une introduction à la technique,
  • d’un panorama des instruments existants et à venir,
  • d’une description des applications astrophysiques les plus remarquables,
  • et sera complété par des travaux pratiques (TP)

Les cours démarreront le lundi matin et finiront le vendredi midi. L'accueil se fera le dimanche après-midi à partir de 14h.Titre des cours/TPs et des orateurs:

Partie I: Imagerie directe

  • Cours - Introduction à l’imagerie directe (F. Martinache)
  • TP sur les perturbations atmosphériques et les techniques de traitement d’image (F. Martinache)
  • Cours - Les instruments actuels et futurs en imagerie directe (A. M. Lagrange)
  • TP sur le traitement et l'analyse des données SPHERE (E. Lagadec)

Partie II: Interférométrie

  • Cours - Introduction à l’interférométrie. Historique, principes de base (J. Surdej)
  • Cours - Interférométrie Optique. Cours sur les instruments actuels et futurs et leurs spécificités (D. Mourard)
  • TP sur les outils du « Jean-Marie Mariotti Center » (JMMC). Réduction et reconstruction d’image avec GRAVITY (A. Meilland, F. Millour)
  • Cours - Interférométrie Radio. Cours sur les instruments actuels et futurs et leurs spécificités (A. Maury)

Séminaire(s) spécifique(s):

  • Un séminaire sur E-ELT
  • Les premiers résultats de Gravity, perspectives (P. Kervella)

 


 

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