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L'instrument focal PISCO

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Plan:

1. Présentation de PISCO
2. Quelques résultats obtenus avec PISCO
3. Principe de la correction de dispersion atmosphérique

1. Présentation de PISCO

PISCO (Pupil Interferometry Speckle COronagraph) 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. Placé au foyer Cassegrain d'un télescope, 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 bispectrales, développées par notre équipe. PISCO est aujourd'hui dédié à l'étude des étoiles binaires.


Schéma optique du tavelographe PISCO de l'OMP.

PISCO a été entièrement réalisé à l'OMP entre 1991 et 1993 (conception, mécanique, optique, électronique, informatique). Il a été ensuite utilisé au Pic du Midi sur le Télescope Bernard Lyot (TBL) jusqu'en 1998. Suite à un changement de politique scientifique du comité des programmes du TBL, ces observations ont cessé au Pic du Midi en 1998. Un groupe de chercheurs européens s'était constitué autour de PISCO, avec pour sujet d'étude les étoiles binaires. Ce groupe a alors décidé de chercher un télescope sur lequel PISCO pourrait être installé en permanence afin de pouvoir observer sur une base régulière. En novembre 2003, PISCO et la caméra à CCD intensifiée de l'Université de Nice ont été installés au foyer Cassegrain du télescope Zeiss de 1 mètre de l'Observatoire de Brera à Merate (Italie). Après quelques semaines de tests, PISCO est devenu opérationnel à partir de Janvier 2004. Les observations à Merate permettent d'observer des étoiles doubles visuelles jusqu'à des séparations de 0"14 (très proche de la limite de diffraction du télescope) et une différence de luminosité entre les deux composantes jusqu'à 4 magnitudes. Plus de 10 articles ont déjà été rédigés à partir des observations faites à Merate (voir publications de PISCO).

Membres de notre équipe: Scardia M. (Italie), Prieur J.-L. (OMP), Koechlin L. (OMP), Aristidi E. (Univ. Nice), Ghigo M. (Italie), Pansecchi L. (Italie), Sala M. (Italie), Argyle R.W. (Angleterre), Lampens P. (Belgique), Strigachev A. (Bulgarie), Oblak E. (Besançon), and Kurpinska M. (Pologne).

Pour plus d'informations, voir les figures ci-dessous, la présentation de PISCO (en français) (ou  presentation of PISCO en anglais), et le rapport des observations faites à Merate en 2004 (en anglais).



 PISCO au TBL avec la caméra CP40 de l'INSU (à gauche) et avec la caméra à anode résistive de l'OCA (à droite).

PISCO au foyer Cassegrain du télescope Zeiss de 1 m de diamètre de l'Observatoire de Brera -I.N.A.F. (Italie), avec la caméra ICCD prêtée par l'Université de Nice.

Animation d'images de ADS 8035 obtenues avec PISCO à Merate. Cette série de courtes poses (4 ms) montre l'agitation des images et la présence de petites taches billantes appelées tavelures (ou speckles en anglais), qui résultent de la turbulence atmosphérique. La séparation angulaire de ADS 8035 était de 0"46, et l'angle de position de 44 degrés (compté à partir de la direction du Nord dans le sens trigonométrique (ici le Nord est en bas, et l'Est à droite)). Caméra ICCD, gain=6, filtre R, oculaire de 10 mm. Taille du champ: 128 x 128 pixels, soit 4"1 x 4"1.

Animation d'images de ADS 7286 obtenues avec PISCO à Merate. Cette série de courtes poses (10 ms) montre la corrélation qui existe entre les images des deux étoiles proches, qui sont situées à l'intérieur du champ d'isoplanétisme de la turbulence atmosphérique. La séparation angulaire de ADS 7286 était de 1"94 et l'angle de position de 49 degrés. Caméra ICCD, gain=6, filtre R, oculaire de 20 mm. Taille du champ: 128 x 128 pixels, soit 9"6 x 9"6.

2. Quelques résultats obtenus avec PISCO

Voici quelques résultats d'imagerie à haute résolution spatiale obtenus avec PISCO et la caméra ICCD de l'équipe d'Eric Aristidi de l'Université de Nice:
 


2 Cam, étoile triple, séparations de 0"25 et 0"59 (à gauche)
et Beta Del, étoile double, séparation de 0"22 (à droite).
Images restaurés par des méthodes bispectrales à partir d'observations faites en décembre 1995, avec le télescope Bernard Lyot du Pic du Midi.


 

 Exemple de réduction de données d'interférométrie des tavelures: ADS 11344 (à gauche: longue pose, au centre: module de la transformée de Fourier, à droite:   image restaurée). Les séparations sont de 0"3 et 0"7. Les observations ont été faites en 1997, avec le télescope Bernard Lyot.


Animation d'auto-corrélations de ADS 8128 obtenues avec PISCO à Merate, qui montre la rotation du compagnon. La séparation angulaire est de l'ordre de 0"25--0"30. Les dates sont affichées en bas à gauche en années et fractions d'années (époques besseliennes).


Animation d'auto-corrélations de ADS 8630 obtenues avec PISCO à Merate, qui montre la rotation du compagnon. Nous voyons l'évolution de l'angle de position des pics secondaires que l'on a superposés sur l'orbite que nous avons calculée en 2006. La séparation angulaire minimale, lors du passage au périastre de 2005, est de 0"43. Les dates d'observation sont affichées à côté du compagnon en années et fractions d'années (époques besseliennes).

Autres résultats:

De nombreuses autres observations d'étoiles multiples ont été faites avec cet instrument entre 1993 et 1998 au Pic du Midi et à partir de 2004 à Merate (voir liste des publications de PISCO). Vous pouvez aussi consulter:

- Rapport d'activités de PISCO &abrave; Merate (fait en 2005).

- Nouvelle orbite de Gamma Virginis

- Rapport sur les observations de PISCO à Merate (fait en 2010)

Quelques uns de nos résultats ont même été affichés sur la couverture de journaux scientifiques:



Page du calendrier 2012 de l'observatoire de Merate (mois de mars):



Contact :
Jean-Louis Prieur

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

(33) 5 61 33 28 83  (33) 5 61 33 28 40