Interférométrie Optique Interférométrie Optique avec le avec le Very Large Telescope Very Large Telescope Pierre Kervella Pierre Kervella Observatoire Européen Austral DESPA - Observatoire de Paris Université Paris 7 Application aux Etoiles Céphéides
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Interférométrie Optique avec le Very Large Telescope Pierre Kervella Observatoire Européen AustralDESPA - Observatoire de Paris Université Paris 7 Application.
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Interférométrie Optique avec le Interférométrie Optique avec le Very Large TelescopeVery Large Telescope
Pierre KervellaPierre Kervella
Observatoire Européen Austral DESPA - Observatoire de Paris Université Paris 7
Application aux Etoiles Céphéides
IntroductionIntroduction
• Travail de thèse réalisé à l’E.S.O. Garching
• VINCI = instrument de recombinaison à deux télescopes pour le VLTI (VLT INterferometer Commissionning Instrument)
Intr
od
uctio
nIn
tro
duc
tion
Plan:Plan:
I) Notions d’Interférométrie Optique
II) L’instrument VINCI pour le VLTI
III) Etude des Céphéides par Interférométrie
Partie I:Partie I:Notions d ’InterférométrieNotions d ’Interférométrie
Parallaxe de la pulsationParallaxe de la pulsation
Perpendiculairement au plan du ciel Dans le plan du ciel
• Vélocimétrie radiale • Interférométrie
Distance
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latio
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Avantages: indépendance, simplicité, mais p-facteur,...
Etude de Zeta Gem avec FLUOREtude de Zeta Gem avec FLUOR• Zeta Gem a été observée avec FLUOR/IOTA en 1999-2000
Céphéide brillante (mV=3,6, mK=2,1) et parmi les plus étendues angulairement
Re
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0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Phase
Pulsation non détectée, mais diamètre mesuré avec précision:
UD = 1,64 ±0,16 mas
Pour ce programme, IOTA est limité:
En résolution (longueur de base)
En stabilité (fonction de transfert)
Résultat cohérent avec la mesure du PTI:
UD = 1,65 ±0,3 mas
Travail personnel
Travail personnel
Calibration de la relation P-LCalibration de la relation P-L• Mesures des interféromètres actifs sur les Céphéides
Re
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Ca
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tion
inte
rf.
Ca
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Précision encore insuffisante
VINCI peut apporter une contribution importante
Etoile DiamètreB-W (D
§)
DU (mas) Référence d e la mesureinterférométrique
Distance(pc)
ζ Gem 64,9 ±6 1,64 ±0,16 Kervella e tal. (2001) 368 ±78ζ Gem - 1,62 ±0,30 Lan e et al. (2000) 336 ±44η Aql 54,9 ±5 1,69 ±0,04 Armstron g e ta .l (2001) 302 ±46δ Cep 41,6 ±4 1,520 ±0,014 Armstron g e ta .l (2001) 254 ±27δ Cep 41,6 ±4 1,57 ±0,12 Mour ard e ta . l (1997) 247 ±46
Mag
nit
ud
e A
bso
lue
K
Point zéro MK=a(Log(P)-1)+b:
b = -5,62 ±0,17
Gieren et al (1998):
b = -5,701 ± 0,025
Travail personnel
Travail personnel
Programme d’étude des CéphéidesProgramme d’étude des CéphéidesP
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Phase
Diamètre disque
uniforme (mas)
VINCI/VLTI
0.0
0.5
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2.0
2.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Phase
FLUOR/IOTA
• 31 étoiles observables avec VINCI (très petites)
• Périodes entre 6 et 35 jours
• Bande K favorable (faible dispersion P-L)
• Précision finale 0,01 mag
• Temps nécessaire ~230 h
Travail personnel
Travail personnel
ConclusionConclusion
L’Interférométrie peut contribuer de manière importante à notre connaissance de la relation P-L des Céphéides, et donc à notre connaissance de H0
D’autres programmes d’observation novateurs sont dès maintenant possibles: physique stellaire, environnements complexes, exoplanètes,…
VINCI est aujourd’hui un instrument fonctionnel et productif
Le VLTI est une installation unique par sa philosophie et ses performances
Premières franges des télescopes de 8m !Premières franges des télescopes de 8m !
• Le 29 Octobre 2001, la lumière de l’étoile Eridani provenant des télescopes Antu (UT1) et Melipal (UT3) a été recombinée pour la première fois dans l’instrument VINCI
En bref...En bref...
• Franges obtenues la première nuit, sur le premier objet pointé, après moins de 30 minutes de recherche
• 32 mesures effectuées sur 17 objets en 4 nuits
• Trois naines rouges, trois étoiles à disques, η Carinae (1ère!) et… deux Cépheides :
ζ Gem : 1,78 ± 0,02 mas, Dor : 2,00 ± 0,04 mas
• Suivi des franges effecué avec succès jusqu’à K = 6,3
• Modèle de DDM calculé la première nuit à mieux que 2 mm
• Marge de progression sur la caméra LISA (modes de lecture, imagerie des sorties)
Pre
miè
res
fra
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UT
Pre
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UT
HD 217987
K=3,4
Franges…Franges…P
rem
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an
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TP
rem
ière
s fr
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T
Fomalhaut
K=1,5
Phe
K = -0,6
Phe
K=1,3
avec les UTavec les UT
Pic K=3,5
K = 6,3BD -04 782
ηη CarinaeCarinae
ηη
Ca
rina
eC
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η CarK = 1,2
Conduite du Projet de RechercheConduite du Projet de Recherche Durée du séjour à l’ESO: 38 mois
Plan de mon travail: Initiation à l’interférométrie (1 mois)
Formation aux techniques d’observation sur IOTA et PTI (4 mois)
Lancement du projet VINCI et définition fonctionnelle (12 mois)
Observations de ζ Gem et publications (16 mois)
Construction et tests de la caméra LISA à Garching (12 mois)
Suivi de la réalisation de VINCI (10 mois)
Programmes scientifiques VINCI/VLTI (6 mois)
Réalisation des premières observations à Paranal (6 mois)
Rédaction de ma thèse et préparation de la soutenance (5 mois)
Budget global: 108 kEuro
Trois axes de formation:
Astrophysique, Instrumentation et Observations (163 nuits...)
Pierre Kervella - Soutenance de thèse - 14 novembre 2001 Co