Le rôle du télescope solaire de l'observatoire de Lowell
Apprendre sur le Soleil pour trouver des exoplanètes comme la Terre.
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Table des matières
- Quel est le but du Télescope Solaire ?
- Observer les Exoplanètes
- Comment fonctionne le Télescope Solaire ?
- Le Rôle de la Technologie
- Collecte et Analyse de Données
- Défis Rencontrés
- Amélioration Continue
- Avantages d'Observer le Soleil
- Renforcement de l’Exactitude des Données
- Perspectives Futures
- Conclusion
- Source originale
L'Observatoire de Lowell est connu pour ses grandes contributions à l'astronomie. Dedans, il y a un appareil spécial appelé le Télescope Solaire de l'Observatoire de Lowell (LOST). Ce télescope est fait pour observer le Soleil et recueillir des données qui aident les scientifiques à en apprendre plus sur les exoplanètes-des planètes en dehors de notre système solaire.
Quel est le but du Télescope Solaire ?
Le but principal de ce télescope solaire est d’observer le comportement du Soleil. En étudiant le Soleil, les astronomes peuvent mieux comprendre comment des étoiles similaires pourraient agir. Comprendre l'activité du Soleil est super important dans la recherche de planètes ressemblant à la Terre qui pourraient tourner autour d'autres étoiles. Ça, parce que la variabilité du Soleil peut brouiller les signaux dont on a besoin pour détecter ces planètes.
Observer les Exoplanètes
Les astronomes ont découvert des milliers d'exoplanètes depuis la première trouvée en 1995. Mais, trouver de plus petites planètes semblables à la Terre, c'est encore compliqué. Les signaux que ces petites planètes produisent en tournant autour d'une étoile peuvent se perdre dans les variations naturelles des étoiles elles-mêmes. C'est là que le télescope solaire entre en jeu. En mesurant l'activité du Soleil, les astronomes peuvent mieux distinguer les signaux des étoiles qu'ils observent de ceux des planètes.
Comment fonctionne le Télescope Solaire ?
Le télescope solaire capte la lumière du Soleil et l'envoie à un appareil appelé le Spectromètre de Précision Extrême (EXPRES). EXPRES est conçu pour mesurer des changements très petits dans la lumière venant du Soleil. Cela permet aux scientifiques d'obtenir des données de haute qualité sur le Soleil et de faire des comparaisons avec la lumière d'autres étoiles.
La Configuration
LOST est fait pour mesurer la lumière de l'ensemble du disque solaire. Le télescope recueille la lumière du soleil et l'envoie à travers une fibre spéciale au spectromètre. Cette fibre est conçue pour transporter la lumière sans perdre trop d'infos. La lumière collectée est analysée pour produire des lectures détaillées du spectre du Soleil, ce qui montre comment le Soleil se comporte au fil du temps.
Le Rôle de la Technologie
Beaucoup de morceaux de technologie avancée participent à ce processus. Le télescope solaire utilise une lentille pour rassembler la lumière et une sphère d'intégration pour mélanger la lumière du soleil avant de l'envoyer dans la fibre. Cette installation aide à assurer que les données collectées soient cohérentes et fiables.
Le télescope fonctionne pendant la journée et suit le Soleil de manière autonome alors qu'il se déplace dans le ciel. Il ajuste sa position pour garder le Soleil centré, assurant qu'aucune partie du disque solaire ne soit manquée.
Collecte et Analyse de Données
Pendant son fonctionnement, le télescope solaire prend en continu des mesures de l'intensité solaire. Ces mesures permettent aux scientifiques de voir comment la lumière du soleil change tout au long de la journée. Le télescope collecte des données depuis 2020 et a obtenu des milliers de mesures, qui peuvent être analysées pour repérer des variations dans l'activité solaire.
Défis Rencontrés
L'un des défis majeurs pour le télescope venait de sa construction initiale. Dans la première configuration, le télescope devait effectuer un manœuvre appelée un "meridian flip", qui est nécessaire lorsque le Soleil passe son point le plus haut dans le ciel. Cela a causé quelques variations dans les données enregistrées.
Pour régler ce souci, une mise à jour a été faite au télescope. La nouvelle version utilise un traqueur solaire dédié qui permet une observation continue sans avoir besoin de basculer. Cette mise à jour a minimisé les erreurs et amélioré la qualité de la collecte de données.
Amélioration Continue
Le télescope solaire a traversé différentes versions pour améliorer ses performances. L'upgrade lui a permis de mesurer les Vitesses Radiales-la vitesse à laquelle les ondes lumineuses du Soleil se déplacent. Ces données sont cruciales car elles aident à affiner les signaux que les astronomes étudient dans leur recherche d'exoplanètes.
Avantages d'Observer le Soleil
Observer le Soleil a plein d’avantages. Ça permet aux astronomes d'avoir des aperçus sur la dynamique solaire, qui peuvent être appliqués à d'autres étoiles. Les données recueillies grâce au télescope solaire aident à comprendre l'Activité stellaire dans son ensemble.
De plus, avoir deux télescopes solaires, comme LOST et un autre appelé NEID situé dans le sud de l'Arizona, offre des opportunités uniques de comparaison des données. Cette collaboration renforce la fiabilité des observations et aide à vérifier les résultats.
Renforcement de l’Exactitude des Données
La combinaison de LOST et NEID permet aux astronomes de comparer les mesures pour vérifier leur exactitude. Quand un télescope fait face à une mauvaise météo ou ne peut pas recueillir de données, l'autre peut intervenir pour combler le vide. Ce plan de secours aide à assurer une collecte de données continue.
Perspectives Futures
Avec le développement de nouvelles technologies en instrumentation, les capacités des télescopes solaires vont encore s'élargir. Ils fourniront aux scientifiques des données plus précises sur notre Soleil et, par extension, sur des étoiles similaires dans d'autres systèmes solaires. Le travail réalisé à l'Observatoire de Lowell avec LOST n'est que le début de ce qui est possible dans l'étude des exoplanètes et de l'activité stellaire.
Conclusion
Le travail du Télescope Solaire de l'Observatoire de Lowell est essentiel pour comprendre le Soleil et améliorer nos méthodes de détection des planètes ressemblant à la Terre autour d'autres étoiles. Les avancées continues en matière de technologie et de méthodes vont renforcer notre capacité à obtenir des données précises et aider à répondre à certaines des questions les plus pressantes en astronomie aujourd'hui. Le voyage d'exploration de l'univers et de notre place à l'intérieur se poursuit, et des télescopes comme LOST jouent un rôle crucial dans cette aventure.
Titre: The Lowell Observatory Solar Telescope: A fiber feed into the EXtreme PREcision Spectrometer
Résumé: The signal induced by a temperate, terrestrial planet orbiting a Sun-like star is an order of magnitude smaller than the host stars' intrinsic variability. Understanding stellar activity is, therefore, a fundamental obstacle in confirming the smallest exoplanets. We present the Lowell Observatory Solar Telescope (LOST), a solar feed for the EXtreme PREcision Spectrometer (EXPRES) at the 4.3-m Lowell Discovery Telescope (LDT). EXPRES is one of the newest high-resolution spectrographs that accurately measure extreme radial velocity. With LOST/EXPRES, we observe disk-integrated sunlight autonomously throughout the day. In clear conditions, we achieve a ~137,500 optical spectrum of the Sun with a signal-to-noise of 500 in ~150s. Data is reduced using the standard EXPRES pipeline with minimal modification to ensure the data are comparable to the observations of other stars with the LDT. During the first three years of operation, we find a daily RMS of 71 cm/s. Additionally, having two EPRV spectrometers located in Arizona gives us an unprecedented opportunity to benchmark the performance of these planet-finders. We find a RMS of just 55 cm/s when comparing data taken simultaneously with EXPRES and NEID.
Auteurs: Joe Llama, Lily L. Zhao, John M. Brewer, Andrew Szymkowiak, Debra A. Fischer, Michael Collins, Jake Tiegs, Frank Cornelius
Dernière mise à jour: 2024-07-10 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2407.07967
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.07967
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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