L'instrument focal PISCO2

Version française

Plan:

1. Présentation de PISCO2
2. Quelques résultats obtenus avec PISCO2
3. Calibration absolue du grandissement
4. Correction de dispersion atmosphérique
5. Modernisation du pointage de la grande lunette

1. Présentation de PISCO2

PISCO2 est un instrument qui a pour but d'obtenir des images à haute résolution spatiale à partir de techniques interférométriques qui permettent de s'affranchir en partie de la dégradation naturelle induite par la turbulence atmosphérique. Spécialement conçu pour la grande lunette de l'observatoire de Nice (OCA), c'est une version simplifiée de PISCO (Pupil Interferometry Speckle COronagraph) qui est actuellement opérationnel à l'Observatoire de Brera à Merate (Italie). Pour plus de renseignements sur PISCO, consultez la page web de PISCO.

PISCO2 a été entièrement réalisé à l'OCA entre 2010 et 2013. Les observations à Nice permettent d'observer des étoiles doubles visuelles jusqu'à des séparations de 0"16 (très proche de la limite de diffraction du télescope), une magnitude d'environ 15 et une différence de luminosité entre les deux composantes jusqu'à 4 magnitudes. Un article a déjà été rédigé à partir des observations faites à Nice (voir publications).


Placé au foyer de la grande lunette de 76 cm de diamètre, il permet l'acquisition d'images de courte pose très agrandies et corrigées de la dispersion chromatique d'origine atmosphérique par des prismes de Risley. Ces images sont ensuite traitées sur ordinateur par des méthodes interférométriques développées par notre équipe. PISCO2 est dédié à l'étude des étoiles binaires.

René Gili (Nice) est le responsable de l'instrument et des observations. Il a constitué une petite équipe autour de ce projet, qui comprend actuellement: Jean-Louis Prieur (OMP), Jean-Pierre Rivet (OCA), Daniel Bonneau (OCA), Laurent Koechlin (OMP) et Farrokh Vakili (OCA).


Schéma optique de PISCO2.

Principales caractéristiques de PISCO2:



PISCO2 sur la grande lunette de l'Observatoire de Nice avec la caméra SPICA, EMCCD DV897 d'ANDOR, prêtée par F. Vakili.








PISCO2: vues du compartiment du bas. les primes de Risley avec leurs motorisation Thorlabs,sont située en haut de ces images ; les boitiers de commande avec liaison USB, sont en bas.



PISCO2 : programmes de télécommande de la roue à filtre (en haut) et de la mise au point motorisée (à droite).




2. Quelques résultats obtenus avec PISCO2

De nombreuses étoiles doubles et multiples ont déjà été observées avec cet instrument depuis 2011. Environ 5000 mesures ont été effectuées jusqu'à maintenant (janvier 2014). Voici quelques images obtenues en octobre 2012 au cours des premiers tests des prismes de Risley.


BU 670: delta=+13deg, m_V=9.44,9.87 rho=0.8 arcsec, theta=6 deg, autocorrélation filtrée.


STF 2696: delta=+5deg, m_V=7.93,8.71 rho=0.5 arcsec, theta=298 deg, autocorrélation filtrée.


RST 4712: delta=-7deg, m_V=9.79,11.0 rho=1.1 arcsec, theta=193 deg, autocorrélation filtrée.


STF 2696: delta=+5deg, m_V=7.93,8.71 rho=0.5 arcsec, theta=298 deg, images sélectionnées et recentrées (lucky imaging).



Programme Buildspeck1 écrit pour les caméras ANDOR utilisée pour PISCO2. Ici réglages optimaux pour la caméra SPICA le 12/11/2013.

Autre exemple de réglages de la caméra SPICA, pour obtenir une sensibilité maximale, dans le cas d’observations d’objets faibles, avec un bon seeing.



Traitement temps réel avec le programme Builspeck1. Exemple de BU 1273 avec calcul du « Quadrant » (triple-corrélation restreinte à un seul plan), visible dans la fenêtre en bas à gauche.

Autre exemple, pour HEI 193,avec l'option DVA de Builspeck1. Pour gagner du temps le « Quadrant » n'est pas calculé. Il n'est donc pas visualisé dans la fenêtre en bas à gauche).



3. Calibration absolue du grandissement de PISCO2


Grille de calibration (sous le regard étonné de « Pomponnette »)


Autocorrélation obtenue en plaçant cette grille sur la lentille de la grande lunette de Nice, et en pointant une étoile simple. La grille crée une figure de diffraction de période connue qui permet de calibrer le grandissement de PISCO2.







4. Correction de la dispersion atmosphérique

Monture motorisée Thorlabs d'un des deux prismes de Risley de PISCO2.

Programme Thorlabs de commande des prismes de Risley de PISCO2.




Autocorrélation d'une étoile double, sans correction.


Autocorrélation corrigée, avec un bon réglage des prismes de Risley


Cas d'un mauvais réglage des prismes de Risley



Pour plus de renseignements, voir le principe de la correction de dispersion atmosphérique avec des prismes de Risley



5. Modernisation du pointage de la grande lunette




En 2008, René Gili a apporté des modifications à la grande lunette pour permettre le pointage d'objets à partir d'un ordinateur placé dans la coupole (en haut). C'est ce qui permet aujourd'hui à PISCO2 d'avoir un très bon rendement sur cette lunette de 18 mètres de longueur qui date du XIXème siècle (à gauche).





Caméra webcam ATIK installée en face du cercle de lecture de l'ascension droite (alpha).

Caméra webcam ATIK installée en face du cercle de lecture de la déclinaison (delta).

Les images fournies par ces deux caméras permettent de pointer une étoile avec la grande lunette, à distance sur un ordinateur.



Caméra ANDOR LUCAs installée au foyer de la lunette Zeiss de 25 cm qui sert de chercheur à la grande lunette. Elle peut pointer des étoiles de magnitude 13.

Comparaison des champs des caméras LUCAs et SPICA respectivement installées au foyer de la lunette Zeiss et de la grande lunette. Le pointage des objets se fait à l'aide du grand champ de la LUCAs (9 ' 28 x 12 ' 34).




Programme HORLOGE, écrit par Guy Morlet, qui est utilisé pour le pointage des lunettes de 50cm et 76cm de l'OCA depuis 1997. A gauche : tableau de bord. En haut : la sélection des objets se fait directement à partir de fichiers du WDS (catalogue des étoiles doubles de Washington).



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NB : toutes les images présentées dans cette page web ont été obtenues par René Gili et demeurent sa propriété.

Contact :
Jean-Louis Prieur

Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP)
Observatoire Midi-Pyrénées
14, Av. Edouard Belin
31400 Toulouse

05 61 33 28 83   05 61 33 28 40