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Première lumière de laboratoire pour SPIRou

SPIRou est un instrument dans le proche infrarouge. Il est principalement conçu pour détecter les exoplanètes, en mesurant les vitesses radiales des étoiles naines M, et pour étudier la formation d’étoiles et de planètes, grâce à la mesure des champs magnétiques de ces objets. Il est dirigé par la France avec la participation de certains membres de PlanetS.

SPIRou sera installé sur le Canada-France-Hawaii Telescope. (Photo CFHT)

SPIRou (Spectro Polarimètre Infra Rouge) est un spectropolarimètre/vélocimètre de nouvelle génération dans le proche infrarouge pour le CFHT (Canada France Hawaï Telescope). Conçu en 2010, SPIRou est un projet dirigé par la France, avec la participation de la Suisse, via PlanetS. Il a deux objectifs principaux.

Le premier est de rechercher et de caractériser les «exo-Terres» habitables en orbite autour des étoiles de faible à très faible masse, en utilisant la mesure de vitesse radiale (RV) de haute précision. Une stabilité de 1 m/s est donc indispensable, pour la détection de planètes terrestres habitables autour des naines M tardives.
Le deuxième objectif principal est d’explorer l’impact du champs magnétique sur la formation des étoiles et des planètes, en mesurant les champs de divers types d’objets stellaires jeunes (comme les protoétoiles de classe I, II et III, les jeunes FUor ou les disques d’accrétion des protoétoiles) et en caractérisant leurs topologies à grande échelle.

Pour de telles observations, il faut une résolution spectrale élevée (généralement 75 000), des rapports signal sur bruit raisonnablement élevés (typiquement 100 dans les bandes JHK) et un accès à l’information de la polarisation dans les profils des raies. Cette information, en particulier la polarisation circulaire, est indispensable pour détecter les signatures Zeeman en sondant les champs magnétiques avec une précision suffisante sur leurs intensités et leurs formes. Notre connaissance des champs magnétiques des protoétoiles et de leurs disques d’accrétion est néanmoins encore rudimentaire. Mais nous savons que le champ magnétique joue un rôle central tout au long de la formation stellaire.  Il doit être potentiellement important dans les disques, car il a une incidence significative sur la formation, la migration induite par le disque et l’inclinaison orbitale des protoplanètes.

Si la chasse aux «exo-Terres» habitables autour des étoiles de faible masse ainsi que l’étude de la formation des étoiles et planètes sont les principaux objectifs de Spirou, il existe d’autres programmes scientifiques. Parmi ceux-ci, on peut citer le processus de dynamo, dans les naines convectives, les conditions météorologiques sur les naines brunes, les atmosphères de planètes du Système solaire ou encore l’archéologie stellaire dans la Voie lactée.

Une semaine après le démarrage du cycle de refroidissement, le spectrographe, l’optique et le test du détecteur H2RG ont atteint la température cible de 85 K, permettant à l’équipe de collecter les premières images de laboratoire. SPIRou sera installé cette année sur le CFHT et devrait être opérationnel d’ici fin 2017.