La première "étoile" de MATISSE

Après 12 ans de conception et de développement en Europe, l’interféromètre MATISSE a été installé au cours de ces trois derniers mois à l’Observatoire du Very Large Telescope de l’ESO (European Southern Observatory), au Chili. En février 2018, ce nouvel instrument a pu observer avec succès sa « Première Lumière » stellaire.

Cette étape clef, qui fait entrer l’instrument dans sa période de test qui va durée une année, est le résultat de longues décennies d’efforts et de travail pour des douzaines d’ingénieurs et astronomes en France, en Allemagne et aux Pays-Bas.

MATISSE est un instrument de seconde génération du VLTI – I pour mode Interférométrique du VLT - offrant une résolution spatiale exceptionnellement élevée. C’est un imageur combiné à un spectrographe pour l’interférométrie dans la fenêtre de l’infrarouge moyen L&M (aux longueurs d’onde comprises entre 3 et 5 µm) et la fenêtre N (8-13 µm). Le développement de MATISSE se base sur les techniques d’interférométrie optique qui consistent à exploiter la nature ondulatoire de la lumière et la recombinaison interférométrique des télescopes afin de produire des images plus précises des objets célestes.

Les difficultés techniques du mode interférométrique et l’observation dans le domaine de l’infrarouge moyen n’ont permis le développement que de quelques rares interféromètres : le prototype SOIRDETE sur le plateau de Calern en France, l’interféromètre ISI et l’interféromètre de Keck aux Etats-Unis, et l’instrument ESO-MIDI. MATISSE a été conçu dans le but de produire des images qui répondent à un large éventail d'objectifs scientifiques. L’imagerie en haute résolution angulaire en infrarouge moyen promet une moisson de résultats spectaculaires dans la détection des disques protoplanétaires autour d’étoiles comme Beta Pictoris, et des régions d’accumulation de poussière autour des noyaux des galaxies actives supposés abriter des trous noirs.

Les capacités de l’instrument sont ainsi uniques au monde. Premièrement, cela ouvrira, pour l’interférométrie, les fenêtres de transmission infrarouges L et M. La résolution angulaire dans la bande L sera d’environ 3 milliarcsecondes (mas), équivalant au 0.3 AU pour une étoile à une distance de 100 parsec. Avec des résolutions spectrales différentes entre R~ 30 et R~ 5000 MATISSE peut distinguer les atomes et les molécules caractéristiques des étoiles et des galaxies. Deuxièmement, cet instrument est doté d’une imagerie haute fidélité unique pour l’ensemble des bande L, M et N, réalisée avec quatre Télescopes Unitaires (UT) ou quatre Télescopes Auxiliaires (ATs) du VLTI.

premiere lumiere

Les premières franges de l'instrument MATISSE ont été obtenues sur les bandes de L & N avec 4 AT sur Sirius, le 18 février 2018.

Cette première lumière de MATISSE est un aboutissement et succès partagé par les ingénieurs et les chercheurs ainsi que leurs laboratoires, qui se sont investis dans le projet. Associé à GRAVITY, également en fonction au VLTI, MATISSE est un instrument complexe et exigeant : 3 tonnes, 20 mètres cubes de volume, plus de 10 000 éléments confectionnés, assemblés et alignés à mieux qu’un millionième de mètre.
Des tests plus approfondis sur MATISSE continuerons en 2018 et les observations régulières, ouvertes à tous les astronomes de part le monde, commenceront début 2019.

Sur le plan international, l’instrument est complémentaire du futur télescope de la NASA appelé le JWST dont le lancement s’effectuera en 2019. Il est aussi complémentaire de l’Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array. MATISSE est pas ailleurs un précurseur du futur instrument METIS envisagé pour l’Extremely Large Telescope de l’ESO.

 MATISSE a été conçu, financé et construit en étroite collaboration avec l’ESO, par un consortium composé d’instituts français (INSU-CNRS à Paris et l’OCA à Nice comprenant l’équipe P.I. responsable du projet), allemands (MPIA, MPlfR et l’Université de Kiel), hollandais (NOVA et l’Université de Leiden) et autrichiens (Université de Vienne). L’Observatoire Konkoly et l’Université de Cologne ont aussi apporté leur soutien à la fabrication de l’instrument.

Logo MATISSE bis

Contacts

Bruno Lopez, Responsable Scientifique,
Stéphane Lagarde, Chef de Projet, 
Laboratoire J.-L. Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur
00 33 4 92 00 31 46 - 00 33 6 15 80 33 27
bruno.lopez@oca.eustephane.lagarde@oca.eu

Marc Fulconis,
Chargé de Communication à l’Observatoire de la Côte d’Azur,
00 33 4 92 00 19 70
marc.fulconis@oca.eu