Tout savoir sur l'Observatoire Astronomique de La Silla au Chili

Connaissez-vous La Silla ? Il s'agit du premier observatoire Européen construit au Chili et inauguré il y a 50 ans cette année! On doit à La Silla un grand nombre d'innovations technologiques aujourd'hui appliquées aux plus grands observatoires du monde : par exemple l'optique active et l'optique adaptative ont été testées pour la première fois à La Silla, dans les années 80-90.

Credit image :ESO/B. Tafreshi (twanight.org) 

Dans cet article AstroSpace, je vous propose une présentation détaillée de ce lieu historique de l'astronomie moderne. Si vous préférez le format vidéo, je vous invite à regarder la vidéo associée sur 📺YouTube ICI 📺

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★ Qu'est-ce que La Silla ?
★ Où est La Silla ?
★ La création de l'ESO
★ Les télescopes de l'observatoire de La Silla

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★ Qu’est-ce que la Silla ? 

Credit: ESO

L’observatoire de la Silla est depuis 1964 le premier site d’observations astronomiques de l’alliance européenne ESO. ESO signifie “European Southern Observatory” (ou en français observatoire européen austral).

La Silla accueille deux des télescopes de la catégorie des 4 mètres les plus productifs au monde :

• le très célèbre Télescope cassegrain de 3.6 mètres de diamètre

Credit: ESO

• le télescope NTT, un pionnier en matière de technologie optique appliquée à l'astronomie. 

En tout, la Silla ne comporte pas deux mais 18 observatoires astronomiques indépendants dont une dizaine est à ce jour opérationnelle. Cette concentration incroyable d’instruments scientifiques permet de rendre la Silla l’observatoire très actif, totalisant chaque année la publication de 300 résultats d’études scientifiques, même plus de 50 ans après sa mise en service, 

★ Où est la Silla ? 

La Silla est situé dans la partie nord du Chili (Coquimbo), à la limite inférieure du désert d’atacama, célèbre désert le plus aride au monde, connu pour ses 350 jours de ciel clair par an et où sont installés les télescopes du VLT de l’ESO, à Paranal. Si l’on part du VLT pour se rendre à la Silla, ce n’est pas la porte d’à côté, car il faut parcourir environ 1 000 km plus au Sud. D’ailleurs, la Silla n’est pas situé dans la région d’Atacama mais dans la région de Coquimbo, où la ville La Serena en est la capitale, une grande ville de 200 000 habitants située à 150 km plus au Sud.

Credit: ESO

En plus de bénéficier d’une altitude confortable de 2400 mètres, la Silla baigne dans le climat désertique influé par l’Atacama : un temps froid et sec la nuit, avec très peu de précipitations annuelles et de couverture nuageuse, un endroit qui n’a pas été choisi au hasard par les astronomes. 

La Silla est une véritable petite station de haute montagne : hotel, restaurant, librairie, salle de conférence, infirmerie, station d’épuration, station solaire, réservoirs d’eau potable etc… bien sûr réservé aux scientifiques. Si vous souhaitez visiter l’observatoire de la Silla, sachez que des visites publiques sont prévues tous les samedis. En savoir plus...

★ La Silla = La naissance de l’ESO

Raconter l’histoire de cet observatoire, c’est raconter l’origine même de l’ESO.

Credit: ESO

L’idée de construire un observatoire collaboratif maintenu par un groupement d’astronomes de l’Europe entière ne date pas d’hier, mais de 1952 ! C’est l’astronome Allemand Walter Baade qui déclencha les discussions d’un tel projet. Baade a travaillé pendant 27 ans à l’observatoire du mont wilson aux Etats-Unis, et a permis, avec l’aide de l’astronome Fritz Zwicky de reconnaître les supernovae comme un nouveau type de phénomène astronomique à part entière, en 1934.

Pendant une rencontre à l’observatoire de Leiden, aux Pays-BAs, au printemps 1953, Walter Baade fit comprendre aux astronomes que s’ils voulaient rattraper le niveau de performances de leurs homologues américains, ils devraient unir leur force et mettre à profit leurs expertises financières, scientifiques et techniques pour construire un grand télescope.

Un an plus tard, en 1954, 12 astronomes de renom provenant de 6 pays d’Europe se sont entretenus à l’Assemblée parlementaire de Leiden afin d’envisager une convention leur permettant de participer ensemble au projet d’un observatoire Européen. Les pays initialement impliqués dans cette alliance était : la Belgique, l’Allemagne, la France, les Pays-Bas, la suède et le Royaume-Uni.

Il aura fallu attendre plusieurs années de négociations, en 1962 pour que la convention de l’Observatoire Européen Austral soit officiellement votée par 5 des pays fondateurs de l’ESO (l'angleterre n’adoptant pas les mêmes idées que l’ESO s’était retirée du groupement en 1960).

Credit: ESO

Bien que le Chili soit l’endroit par excellence où sont aujourd’hui installés les observatoires de l’ESO comme La Silla, il n’était pas à l’origine la destination finale que privilégiaient les Européens. C’est en Afrique du Sud que le tout premier télescope européen aurait dû être construit. A l’époque, ce pays à l’extrémité basse de l'Afrique était le seul site connu à la surface du globe présentant les meilleures conditions favorisant l’observation astronomique. Après analyse des données météorologiques menées sur le terrain, la qualité du ciel ne se révélait pas assez bénéfique pour y construire un observatoire. L’idée de l’afrique du sud fut entièrement abandonnée et progressivement remplacée par celle de la cordillère des Andes, au Chili qui présentait 50 % d’heures claires supplémentaires que l’afrique du Sud. 

Les analyses sur le ciel chilien se sont faites en parallèle de celles faites en afrique, plus particulièrement en 1963, lorsque des astronomes Européens de l’ESO et Américains de l’AURA se sont conjointement retrouvés pour une visite approfondie des potentiels sites de construction d’observatoire.

AURA, est une institution américaine qui, à ce moment possédait déjà quelques montagnes dont le Cerro Tololo sur laquelle fut construit l’un des tout premiers observatoires astronomiques du Chili : le CTIO. AURA a donc proposé à l’ESO des sites lui appartenant et pouvant satisfaire les exigences des astronomes Européens en terme de surface disponible et surtout en terme de qualités atmosphérique et météorologique. Cette offre aurait pu aboutir sur un partenariat entre les deux institutions phares de la communauté astronomique mondiale.

Crédit: ESO

Finalement, en 1964, l’ESO sélectionna un site tout aussi prometteur de 627 km² au sommet d’une montagne nommée La Silla,  qu’il acheta aux autorités chiliennes pour un prix correspondant aujourd’hui à 100 000 dollars. A peine un an plus tard, les travaux de construction commencèrent, avec en premier lieu la construction d’une route menant aux observatoires. L’ouverture officielle de l’observatoire de la Silla se tint le 25 mars 1969, soit il y a 50 ans cette année !

★ Les télescopes de la Silla ?

La Silla n’est pas qu’un site astronomique installé sous le plus beau ciel du monde. La Silla est un observatoire précurseur en matière de technologie optique appliquée à l’astronomie. Par exemple, il abrite un télescope, le NTT qui a été en 1988 le premier au monde à être muni d’un système d’optique active, qui n’est ni plus ni moins qu’un miroir primaire déformable supporté par plusieurs dizaines d’actionneurs contrôlés en temps réel par ordinateur pour corriger les défauts optiques du miroir du télescope causé par son propre poids et par les variations de températures. Un tel système permet de construire des miroirs de plus faibles épaisseurs, plus légers et donc de plus grands diamètres à des coûts plus faibles. En 1989, un autre télescope de la Silla, le télescope de 3.6 mètres, a été également l’un des premiers à être équipé d’un système d’optique adaptative entièrement opérationnel : COME ON PLUS, plus tard rebaptisé ADONIS. L’OA était composée d’un miroir déformable de 52 actionneurs et d’un analyseur de surface d’onde capable de corriger 30 fois par seconde les perturbations atmosphériques. Les premiers tests de COME ON avaient permis à l’époque une résolution de 0.2 secondes d’arc avec un seeing moyen de plus de 1 seconde d’arc.

Depuis les années 80, l’optique active et l’optique adaptative sont devenus des systèmes au combien essentiels pour atteindre les meilleures performances optiques en astronomie. Elles deviennent un standard pour tous les grands télescopes du monde.

Credit: ESO

L’instrument phare de l’observatoire de la Silla est incontestablement le spectromètre de très haute résolution HARPS, qui figure comme l’un des plus puissants du monde. HARPS est un spectrographe spécialement conçu pour la recherche d’exoplanètes autour d’étoiles à faibles masses, en utilisant la méthode de vitesse radiale. En comparant le spectre d’un corps céleste avec un spectre de référence, un décalage du spectre mesuré peut apparaître. Si ce décalage existe, c’est à cause d’un déplacement de l’objet observé, expliqué par le phénomène d’effet doppler. Ainsi, des planètes qui orbitent d’autres étoiles peuvent être détectées avec la plus grande efficacité grâce à cette méthode.

HARPS a permis de détecter en 2009, Gliese 581 e, la plus légère exoplanète connue à ce jour, située à 20 années lumière, et dont la masse ne dépasse pas 2 fois celle de la Terre,. Gliese 581 e n’est qu’une exoplanète parmi plus de 135 autres découvertes par HARPS depuis 2002.

Les télescopes NTT et 3.6 mètres de la Silla sont les deux seuls télescopes étant entièrement sous la direction de l’ESO. Bien évidemment, à La Silla, on trouve bien d’autres télescopes opérés par des ’institutions européennes membres de l’ESO. Voici la liste des autres télescopes actifs actuellement :

• MPG/ESO 2.2-metre telescope
• Danish 1.54-metre telescope
• Swiss 1.2-metre Leonhard Euler Telescope
• Rapid Eye Mount telescope
• TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South
• Télescope à Action Rapide pour les Objets Transitoires
• ESO 1-metre Schmidt telescope
• ESO 1-metre telescope
• Multi-site All-Sky CAmeRA
• BlackGEM
• ExTrA

Credit: ESO

J’espère que ce voyage autour de l’observatoire Européen de La Silla vous a intéressé. N'hésitez pas à commenter, poser des questions et à partager cet article ! La route est encore longue, puisque dans notre prochain itinéraire d’Astronomes, nous resterons au Chili, et cette fois dans le désert d’Atacama pour parler du très célèbre observatoire de Paranal où est installé le plus grand télescope du monde le VLT, mais pas que... !