Del av ett SPIRou -spektrum av stjärnan AD Leonis, inspelade under instrumentets första nattobservationer. Upphovsman:équipe SPIRou
SPIRou, den nya planetjaktspektropolarimetern utvecklad för Kanada-Frankrike-Hawaii-teleskopet (CFHT), har framgångsrikt spelat in sitt första stjärnljus. Tio år efter att den först designades och efter fyra intensiva månaders installation på CFHT, detta internationella instrument där Frankrike har spelat en ledande roll är på väg att inleda sin vetenskapliga verksamhet, nämligen upptäckten av exoplaneter runt närliggande röda dvärgstjärnor och studier av nyfödda stjärnor och planeter. Designen och konstruktionen av SPIRou involverade ett antal franska laboratorier. Den integrerades sedan vid IRAP (CNRS/CNES/Université de Toulouse III — Paul Sabatier) innan den skickades till Hawaii.
Efter att ha gått igenom sina steg på IRAP, instrumentet demonterades metodiskt och packades av CNRS -team, innan de skickades och monterades igen vid CFHT, kräver kalibrering av spektrografens optik till mikrometerprecision. Efter tio års hårt arbete, en stor milstolpe passerade den 24 april, 2018 när SPIRou spelade in sitt första ljus som teleskopet samlade in från en stjärna, AD Leonis, ligger cirka 16 ljusår från jorden i stjärnbilden Leo. Den höga aktiviteten hos AD Leonis, dess enormt energiska bloss och de resulterande spektralstörningarna gjorde stjärnan till ett självklart mål för dessa första tester på himlen, under vilken SPIRou kunde upptäcka och mäta magnetfältet som finns på dess yta.
Under de följande nätterna av denna första övning på himlen, SPIRou samlade en imponerande samling av 440 spektra, samtidigt som de visar några av dess nya funktioner i processen. Särskilt, SPIRou observerade stjärnor mycket svalare än solen som kallas röda dvärgar, en stjärnpopulation bestående av de flesta stjärnorna i närheten av solsystemet, som SPIRou noggrant kommer att observera under sitt stora observationsprogram i syfte att hitta bevis för närliggande planetsystem. SPIRou observerade också flera heta stjärnor, vars infraröda spektra huvudsakligen visar tellurlinjer orsakade av jordens atmosfär. Att identifiera och filtrera bort sådana tellurlinjer från de insamlade spektra är ett viktigt steg för att förstå ljuset från stjärnor och dechiffrera informationen som det innehåller, särskilt om möjliga närvaro av planetsystem.
Helhetsvy av SPIRou -spektrografen och dess optiska komponenter, föregående stängning av dess kryogena kammare. Kredit:S. Chastanet - CNRS/OMP
För att upptäcka planetsystem, SPIRou använder en teknik som kallas velocimetri (även kallad radialhastighetsmetoden) som använder Doppler -effekten för att upptäcka de små fluktuationerna i stjärnornas hastigheter som ger bevis på förekomsten av planeter i omloppsbana. SPIRou förväntas spela en nyckelroll i framtida undersökningar av närliggande planetsystem, i samordning med andra mark- och rymdbaserade instrument som ESA:s TESS- och PLATO-satelliter, det framtida rymdteleskopet James Webb (NASA/ESA), och European Extremely Large Telescope (ELT).
Efter transport av de 10 ton utrustning från Toulouse till Hawaii av CNRS, SPIRou installerades och monterades på tredje våningen i CFHT av ett team av franska och kanadensiska ingenjörer och specialister, med logistiskt och tekniskt stöd från CFHT. Operationen krävde enorm precision:kyls till en temperatur på 200 ° C under noll, SPIRou -spektrografen är termiskt kalibrerad till en precision på en tusendels grad för att kunna upptäcka de små spektralsignaturer som induceras i stjärnljus av närvaron av planeter. Efter installationen av nästa generations infraröda detektor (en H4RG TIS), SPIRou svalnade för en ny intensiv session av laboratorie- och himmeltester, som förberedelse för sitt stora utforskningsprogram för röda dvärgar och stjärnkammare som ska börja i höst.