Les étoiles mieux comprises grâce au télescope El Tigre, qui fête ses 5 ans

Il y a cinq ans, les universités de Hambourg, Guanajuato et Liège installaient ensemble le télescope robotique El Tigre au Mexique. Cet instrument de haute technologie a mené à de nombreuses découvertes liées aux étoiles.

Après sa récente remise à neuf, il continuera de fournir des données scientifiques de haut niveau pendant de nombreuses années encore. À l’occasion des cinq ans de fonctionnement de cet instrument remarquable, les trois universités qui en ont la responsabilité lancent un concours international destiné aux jeunes.

Concours international Mon TIGRE à moi!

Pour participer, il faut avoir entre 15 et 22 ans, résider en Belgique, et être en secondaire ou en bachelier. Pour les participant(e)s de moins de 18 ans, une autorisation parentale est requise.

Chaque participant(e) doit proposer l'observation d'une étoile en particulier, en précisant les raisons de son choix et la façon dont l'observation doit être menée (une seule observation, plusieurs ?). Le temps d'observation total ne peut dépasser 1h. La justification, en français ou en allemand, peut se présenter sous la forme d'un texte (1 page A4 maximum) ou d'une courte vidéo (5 min maximum). Elle doit nous parvenir au plus tard le 31 décembre 2018 à minuit. Elle sera jugée sur son originalité et son exactitude scientifique.

Participez ici

Une observation des étoiles à travers le télescope El Tigre

Le premier prix est du temps d'observation sur El Tigre - l'observation sera faite en janvier ou février 2019. Le(la) gagnant(e) devra fournir un rapport (sous forme de vidéo et/ou de texte et/ou une forme à discuter) sur l’(es) observation(s) reçue(s), en notant notamment si l'objectif de départ a été atteint - ce rapport sera diffusé sur le site web de El Tigre à l’ULiège.

Le(la) gagnant(e) pourra ensuite passer une demi-journée en mars 2019 a l'Institut d'astrophysique et géophysique de l’Université de Liège en compagnie d'astrophysiciens professionnels… avec quelques surprises.

El Tigre ne prend pas de photos, uniquement des spectres en haute résolution. Pour être observable avec El Tigre en janvier-février, l'étoile doit avoir des coordonnées telles que : ascension droite entre 2 et 16h et déclinaison supérieure à -30 degrés. Notez aussi sur le graphique ci-contre la durée d'une observation en fonction de la magnitude de l'étoile, utile pour décider de la stratégie d'observation pour votre cible.

Pour avoir des détails sur les coordonnées ou la luminosité d'une étoile, consultez : http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-fid

Pour avoir des détails sur la visibilité d'une étoile depuis l'observatoire de La Luz, consultez : http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php

Pour des détails sur El Tigre et sa méthode de travail, la spectroscopie : http://www.gaphe.ulg.ac.be/HRT/index_f.html

El Tigre, un outil unique pour les astrophysiciens stellaires

El Tigre est un télescope privé de 1,2 m construit à l'Université de Hambourg (Allemagne) et installé à l'observatoire de La Luz, un site à 2400 m d’altitude appartenant à l'Université de Guanajuato (Mexique), avec l'aide de l'Université de Liège (Belgique). Les trois universités se partagent le temps d'observation (75% du temps pour Hambourg, 15% pour Guanajuato et 10% pour Liège). Ce télescope à la pointe de la technologie capte la lumière stellaire via un système à 3 miroirs et la concentre sur une plateforme sur le côté du télescope, où se trouve l'instrument principal. Cet instrument, un spectromètre, enregistre avec une très grande précision la distribution de la lumière par rapport à sa couleur. Les ensembles de données, appelés "spectres", sont une sorte de code-barre céleste contenant toutes les informations nécessaires pour comprendre les étoiles.
La principale force de El Tigre est sa flexibilité, qui lui permet de prendre des décisions rapides en toute autonomie en fonction des conditions météorologiques et des priorités des cibles, de pointer rapidement vers le ciel en cas d'événements intéressants mais inattendus (comme les explosions stellaires), d'observations simultanées avec des observatoires spatiaux, mais aussi de longues séquences d'observations (en mois ou années, échelles de temps qu'il n'est plus possible de couvrir dans les grands observatoires où seulement quelques heures de temps d'observation sont allouées).

Au cours des cinq premières années de son fonctionnement, El Tigre a déjà conduit à de nombreuses découvertes, avec près de 50 publications scientifiques. Par exemple :

1. Activité stellaire
   Notre Soleil n'est pas aussi calme qu'on pourrait le croire. Il présente un comportement cyclique, avec une activité accrue (éruptions, taches solaires,....) tous les 11 ans et un cycle complet deux fois plus long (en tenant compte de l'inversion des pôles magnétiques solaires). Dans ce contexte, El Tigre a contribué à montrer que le minimum solaire précédent était l'un des plus bas connus. Alors que l'activité solaire est largement considérée comme ayant une certaine influence sur le climat de la Terre (par exemple, au XVIIe siècle, le manque d'activité a conduit à une "petite période glaciaire"), l'origine de ce comportement n'est encore que partiellement comprise. L'observation d'étoiles semblables au Soleil peut grandement aider, mais cela exige une longue surveillance, difficile à réaliser dans les grands observatoires... Les observations patientes de El Tigre ont révélé une surprise : un cycle de 4 mois sur tau Bootis, une étoile visible à l'oeil nu située non loin de la Grande Ourse. Ce cycle a ensuite été confirmé par l’observation des rayons X émis par l’étoile. C'est le cycle le plus court connu à ce jour parmi les « soleils », ce qui fournit des informations inestimables sur leur "moteur" magnétique.
   
   Références : Mittag et al. 2017, A&A, 600, A119 ; Schroeder et al. 2017, MNRAS, 470, 276, 276.
2. Étoiles massives étranges
   Les étoiles les plus massives sont très différentes du Soleil : elles sont bleues, dix fois plus chaudes et plus grandes, et un million de fois plus brillantes. Ce sont des acteurs-clés de l'environnement galactique mais, en raison de leur rareté, de nombreuses facettes de ces étoiles restent aujourd'hui encore mal connues. Par exemple, les étoiles massives en rotation rapide sont souvent entourées d'un disque de matière et, étonnamment, certains de ces disques émettent un rayonnement incroyablement énergétique (associé à la matière chauffée à plus de 100 millions de degrés Celsius !). El Tigre a cependant réussi à lever le voile sur ce mystère stellaire. Grâce à sa surveillance de HD45314, une étoile de la constellation des Gémeaux, l'observatoire spatial européen XMM-Newton a pu observer l'étoile à un moment crucial, alors que son disque avait presque disparu. Les observations simultanées au sol avec El Tigre et dans l'espace ont montré que l'émission énergétique était intimement liée au disque (les deux disparaissent ensemble). La surveillance vise maintenant à mieux comprendre comment se déroule exactement l'interaction étoile-disque.
   
   Références : Rauw et al. 2018, A&A, 615, A44.
3. Surprises stellaires
   L'univers n'est pas un endroit tranquille, mais le théâtre de nombreux événements éphémères. Les plus spectaculaires d'entre eux sont les novae et les supernovae. Les novae se produisent dans des systèmes où une naine blanche - le cadavre d'une étoile semblable au Soleil - engloutit la matière d'une étoile voisine. Cette matière se réchauffe et, dans certains cas, entraîne des réactions nucléaires fugitives accompagnées d’une intense émission de lumière : une nouvelle source lumineuse apparaît dans le ciel d'où le nom de "nova" donné par les anciens. Par ailleurs, la naine morte peut lentement accumuler de la matière, conduisant à son explosion finale dans un événement cataclysmique très lumineux appelé "supernova". Les deux types d'événements ont été observés en détail avec El Tigre : deux novae en 2013 et 2015 (respectivement dans les constellations du Dauphin et du Sagittaire) et une supernova en 2014 (dans une galaxie voisine située dans la Grande Ourse). Cela a conduit à des mesures sur les naines blanches, leur environnement direct, leur voisinage et les mécanismes de leurs explosions : on comprend donc mieux la mort des « soleils ».
   
   Références: Jack et al. 2015, MNRAS, 451, 4104; Jack et al. 2015, MNRAS, 449, 3581; De Gennaro et al. 2015, A&A, 581, A134; Jack et al. 2017, AN, 338, 91.

El Tigre en chiffres

750 cibles, 5500 heures d’observations, 50.000 spectres analysés.

Contact

Pr Gregor Rauw, Groupe d’astrophysique des hautes énergies, Université de Liège,
+32 4 366 97 40, +32 472 64 30 20, g.rauw@uliege.be

Yaël Nazé, Groupe d’astrophysique des hautes énergies, Université de Liège,
+32 4 366 97 20, +32 486 42 21 62, ynaze@uliege.be