Feuille de route ASHRA Interférométrie Optique D. Mourard, G. Perrin SF2A Paris, 2 juillet 2008

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie2 Plan de l’exposé Situation actuelle de l’interférométrie optique. Principaux résultats La feuille de route en termes de grands objectifs scientifiques Les étapes technologiques identifiées Conclusions et perspectives

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie3 Situation actuelle KECK VLTI CHARA

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie4 Croissance de l’impact scientifique et de la communauté VLTI Instruments Résultats Science (Oct. 2007) Citations (Oct. 2007) VINCI33527 MIDI36321 AMBER850 Articles résultats astrophysiques VINCI arrêté en 2004 AMBER démarré en 2006

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie5 Intégrale des publications en interférométrie Radio Interferometry - 30 yr shift Optical Interferometry © Steve Ridgway

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie6 HST t=155 days The nova RS Oph Quelques résultats actuels CHARA/MIRC Monnier et al. 2007, Science, 317, 342 Lacour et al. 2008, A&A, in press Chesneau et al., 2007, A&A 464, 119 VLTI, t=5.5 days Haubois et al. 2008, in preparation

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie7 Science extragalactique Tristram et al. 2007, A&A 474, 837 Circinus Jaffe et al., 2004, Nature 429, 47 Poncelet et al., 2006, A&A 450, 483 The dust signature of the torus of NGC 1068

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie8 Quelques exemples pour le futur Planètes: - Comprendre la formation planétaire - Caractériser les planètes Etoiles: - activité, tâches, structures de surface - rotation différentielle, astéroseismologie Dans la galaxie: - Centre Galactique - Effets de microlensing - jets Galaxies: - cœurs des AGN - mesure de la masse des trous noirs Cosmologie: - formation des galaxies MI supergiant Court. of B. Freytag 1 Rs = 10 µas

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie9 Les planètes et leur formation Etude directe en photométrie et spectroscopie des exo planètes (échantillon plus large que sur les études de transit actuelles) Disques protoplanétaires et YSO: gaps dans les disques, bord interne, contenu du disque, formation des planètes Situation à l’intérieur de l’UA centrale? Où se forment les planètes ? Est-ce que les planètes migrent et comment ? Impact sur la formation des Terres? Où se forment les Terres et super-Terres ?

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie10 Noyaux actifs de galaxies Détection et étude de la BLR (taille, forme) Etude de l’environnement proche des trous noirs supermassifs et mesure des masses 10 Mpc group 50 Mpc group 100 Mpc group Bord interne du tore BLRDisque d’accrétion 10 Mpc20 mas1 mas200 µas 50 Mpc4 mas200 µas40 µas 100 Mpc2 mas100 µas20 µas Région Groupe

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie11 Cosmologie Comprendre la formation des galaxies: - Etude de la structure détaillée des galaxies - Tests du modèle hiérarchique de formation Jusqu’à z~3 (K~25 et qqs mas) Galaxies à haut redshift: Populations stellaires dans les galaxies externes: - combattre la confusion qui pourrait tuer les efforts ELT Supernovae: Etude de l ’ expansion et des é chos de lumi è re Possibilité de champs profonds autour d’étoiles brillantes (K=12) Subaru image of a z=7 galaxy (Iye et al., 2006, Nature 443, 186) © Marenostrum 2008

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie12 Comment faisons nous tout cela? Renforcement du VLTI GRAVITY MATISSE puis VSI – imageur 6voies Etudes préparatoires pour le futur ‘OHANA CARLINA Etudes théoriques, numériques, expérimentales sur banc

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie13 Une feuille de route internationale Une gamme large d’objectifs scientifiques Capacité d’imagerie Imagerie ‘instantanée’ nécessaire Imagerie d’objets complexes et inconnus Résolution angulaire Atteindre qqs 100 µas dans le proche IR (km) à qqs 10 µas Sensibilité: K=12 en mode instantané K=25 en mode pose longue Programmes extragalactiques et cosmologie Physique stellaire à très haute résolution spectrale

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie14 Les défis technologiques La plupart des points clés sont déjà démontrées ou étudiées Optique adaptative pour les ouvertures Transport efficace des faisceaux (fibres ‘OHANA ou vide) Lignes à retard (ok sur qqs 100 m) Recombinaison jusqu’à 6 télescopes (NPOI) Mise en phase (VLTI, Keck, PTI, CHARA, COAST …) Réduction des données, reconstruction d’image reconstruction, analyses astrophysiques…

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie15 Un souci international USIC: US Interferometry Community Decadal review en cours d’élaboration European Initiative for Interferometry Prospective ASTRONET Animation communauté FP7 : Développement d’un dossier de ‘Design Study’ Kilometric Optical Interferometer Création d’une commission IAU

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie16 La radio source Cygnus-A au cours du temps 1954 Jennisson et al., Ryle et al., Hargrave and Ryle Perley et al., 1984

2 juillet 2008SF2A-ASHRA Feuille de route Interférométrie17 CHARA/MIRC Monnier et al. 2007, Science, 317, ARCTURUS, I2T 1986 Di Benedetto&Foy, 1986 CAPELLA, COAST 1996 Baldwin et al., 1996 Evolution dans le domaine optique