À la conquête du ciel : le télescope Vera Rubin prêt à révolutionner l’astronomie dès 2025 !

Plusieurs télescopes, qui seront parmi les plus grands au monde, sont actuellement en phase de conception ou de construction. L'un des premiers à être opérationnel cette année est le télescope américain Vera Rubin de 8,4 mètres situé dans le nord du Chili.

Vera Rubin
Le dôme du télescope Vera Rubin au sommet du Cerro Pachón au Chili. Crédit : Herman Stockebrand.

Les télescopes ne sont pas et ne seront jamais suffisants ! L’Univers est si vaste et riche qu’il n’y aura jamais assez de télescopes pour en étudier toutes les merveilles. Songeons, par exemple, qu’il est déposé chaque année de nombreuses propositions d’observation avec le télescope spatial James Webb. Rien que pour exécuter celles de l’an dernier, il faudrait environ 36 000 heures, alors que le télescope n’en permet que 5 000.

Par conséquent, la demande d'observations avec le télescope spatial James Webb est 7,2 fois supérieure aux capacités réelles. Il en va de même pour tous les grands télescopes, tant sur Terre que dans l'espace. Il n'est donc pas surprenant que de nouveaux télescopes continuent d'être construits.

Où se trouve le télescope Vera Rubin ?

Le télescope Vera Rubin est situé au sommet du Cerro Pachón, dans le nord du Chili, à une altitude de 2 682 m au-dessus du niveau de la mer.

Ce site appartient à l’Observatoire interaméricain du Cerro Tololo et abrite déjà depuis plusieurs années deux autres télescopes très importants : Gemini Sud, de 8,1 mètres, et le télescope SOAR, de 4,1 mètres.

La particularité du site de Cerro Pachón réside dans le grand nombre de nuits sèches et sans nuages, la très faible pollution lumineuse et la faible turbulence atmosphérique.

Le télescope porte le nom de l'astronome américaine Vera Rubin (décédée en 2016), dont les recherches ont permis de confirmer l'existence de la matière noire.

Le nom initial de ce télescope était « Dark Matter Telescope » (télescope de la matière noire). Plus tard, en raison de son grand champ de vision, il a été rebaptisé « Large Aperture Synoptic Survey Telescope ». Enfin, en 2019, le Congrès américain a décidé de lui donner le nom de l'illustre astronome Vera Rubin.

La construction de Rubin a débuté en 2015 et les observations scientifiques devraient commencer à la fin de l'année 2025.

Caractéristiques du Vera Rubin

Il s'agit d'un télescope réflecteur dont le miroir primaire a un diamètre de 8,4 mètres, mais dont le schéma optique est unique au monde.

En fait, le miroir primaire est la combinaison de deux miroirs sur une même surface. Le miroir primaire est une couronne circulaire (de rayon inférieur à 5 mètres et de rayon supérieur à 8,4 mètres). En son centre se trouve un autre miroir, appelé miroir tertiaire, de 5 mètres de diamètre, assemblé au miroir primaire sur une même surface mais avec une courbure différente, dont le schéma est présenté ci-dessous.

Le chemin optique est schématisé sur la figure. A) la lumière provenant de l'étoile atteint le miroir primaire (une couronne circulaire), B) la lumière réfléchie par le primaire atteint le miroir secondaire ; C) la lumière réfléchie par le secondaire atteint le miroir tertiaire (encastré dans le primaire) ; D) la lumière réfléchie par le tertiaire est déviée vers la caméra du LSST pour être enregistrée. Crédit : Observatoire Vera Rubin.
Le chemin optique est schématisé sur la figure. A) la lumière provenant de l'étoile atteint le miroir primaire (une couronne circulaire), B) la lumière réfléchie par le primaire atteint le miroir secondaire ; C) la lumière réfléchie par le secondaire atteint le miroir tertiaire (encastré dans le primaire) ; D) la lumière réfléchie par le tertiaire est déviée vers la caméra du LSST pour être enregistrée. Crédit : Observatoire Vera Rubin.

La lumière des étoiles atteint le miroir primaire, est réfléchie par celui-ci vers le miroir secondaire (3,4 mètres de diamètre) situé devant lui, et de là, elle est réfléchie vers le miroir tertiaire encastré dans le miroir primaire, et enfin dirigée vers la caméra qui enregistre les images, la caméra LSST.

L'objectif principal du télescope Rubin est d'observer l'ensemble du ciel (visible depuis ce site) nuit après nuit pendant 10 années consécutives. Pour atteindre cet objectif, il a été construit avec un large champ de vision. Une seule image obtenue par Rubin couvre une zone du ciel environ sept fois la taille de la pleine lune.

La caméra numérique qui enregistre les images s'appelle la caméra LSST et a la taille d'une petite voiture compacte. Son plan focal utilise une mosaïque de 186 CCD, chacun avec 16 millions de pixels sensibles aux radiations allant du proche ultraviolet au proche infrarouge, pour enregistrer les images.

Principaux objectifs scientifiques

L'Observatoire Rubin a été spécialement conçu pour aider à répondre à des questions dans quatre domaines scientifiques principaux :

  • Comprendre la nature de la matière noire et de l'énergie noire ;
  • Dresser un inventaire du système solaire ;
  • Cartographie de la Voie lactée ;
  • Explorer les objets qui changent de position ou de luminosité au fil du temps ;

Vera Rubin est financé par la National Science Foundation (NSF) et le ministère américain de l'énergie (DOE).