Discipline : Astronomie
Domaine de recherche : Physique solaire (instrument maintenant dédié à la formation)
Contexte
Initialement baptisée coupole Tourelle, la lunette Jean Rösch a permis d’observer dès 1961 la surface du Soleil à très haute résolution spatiale. La qualité de l’instrument ainsi que celle du site permettent de réaliser des séquences temporelles (films) grâce auxquelles il est possible d’étudier en détail la photosphère, fine couche à la surface optique du Soleil où les cellules convectives sous-jacentes rayonnent leur énergie. Ces cellules apparaissent sous la forme de granules d’environ 1000 km de diamètre. Ce sont les observations obtenues à la Lunette Jean Rösch qui ont permis de découvrir les granules explosifs et les familles de granules ainsi que les tubes de flux magnétiques que l’on trouve dans les intergranules à une échelle proche de la résolution de l’instrument (0,25 » d’arc soit moins de 200km sur le Soleil).
Depuis l’installation en 1980 d’un spectrographe sur la lunette, il est possible d’allier haute résolution spatiale et haute résolution spectrale pour mesurer les vitesses radiales par effet Doppler dans l’atmosphère solaire (photosphère et chromosphère). Ce spectrographe utilisé en mode DPSM (Double Passage Soustractif Multicanal) donne des images (en intensité) et des cartes de vitesses radiales simultanément des différentes couches de l’atmosphère solaire (photosphère et chromosphère, jusqu’à 10000km au dessus de la surface). Enfin depuis l’ajout d’un polarimètre à la fin des années 1990, on peut mesurer du champ magnétique de l’atmosphère solaire par spectropolarimétrie (effet Zeeman, effet Hanle). Le but de ces observations à haute résolution spatiale, tant en imagerie qu’en spectropolarimétrie, est de mieux comprendre comment les mouvements de surface peuvent être corrélés avec les protubérances observées dans la couronne (CLIMSO), mais aussi d’étudier la grande partie du flux magnétique solaire contenu dans le Soleil calme, en dehors des régions actives.
Suite au lancement d’un télescope solaire de 50cm dans l’espace (HINODE) et à l’apparition au sol de télescopes munis d’optique adaptative (pour corriger des effets de l’atmosphère) et de plus grande taille (1 mètre de diamètre à la tour suédoise de La Palma ou 1,6 mètre de diamètre au Big Bear Solar Observatory en Californie), les chercheurs ont fini par de détourner de la Lunette Jean Rösch au début des années 2010.
La Lunette Jean Rösch a aujourd’hui trouvé une seconde jeunesse à travers la formation universitaire, sa polyvalence et sa disponibilité en faisant un instrument idéal pour se perfectionner dans l’observation du Soleil et des planètes.
Enfin, un projet d’implantation d’un coronographe à haute résolution spatiale sur la lunette est actuellement évoqué dans le cadre de supports au sol d’instruments spatiaux (mesures polarimétriques dans la basse couronne), projet qui annoncerait le retour de la recherche à la Lunette Jean Rösch.
Méthode et Fonctionnement de l’installation
L’objectif de 50cm de diamètre de la Lunette Jean Rösch, taillé par Jean Texerau (opticien à l’Observatoire de Paris), a été mis en place en 1973. Il s’agit d’un objectif à deux lentilles (biconvexe Crown et ménisque Flint) polies (pour limiter les diffusions) de longueur focale 6,4 m. La lunette est fixée sur une monture équatoriale.
La particularité de cet instrument est que la lunette est solidaire de la coupole, l’intérieur de la coupole étant isolé de l’extérieur par les parois de la coupole et par l’objectif afin de limiter le mélange de masse d’air ayant des températures différentes et d’éviter dans toute la mesure du possible la création d’écoulements turbulents sur le trajet des rayons lumineux.
Laboratoires et Partenaires impliqués
- IRAP
- MASTER Astrophysique Toulouse III
Membres des équipes
Equipes techniques de l’Observatoire Midi-Pyrénées (plateforme Pic et atelier Tarbes)