Gemini Planet Imager de deux tonnes arrive pour la mise à niveau de Notre Dame | Nouvelles | Nouvelles de Notre-Dame

Livraison de Gemini Planet Imager (Photo de Matt Cashore/Université de Notre Dame)

La clé pour trouver des planètes potentiellement habitables se trouve après un long voyage au Nieuwland Hall of Science de l’Université de Notre Dame.

Emballé dans six caisses – dont l’une était à peine un demi-pouce plus petite que la largeur d’une porte d’avion cargo à large fuselage – le Gemini Planet Imager (GPI) est arrivé à Notre Dame après avoir voyagé plusieurs heures au nord de Santiago depuis son emplacement. Chili. Il a traversé Atlanta, puis Chicago et enfin Elkhart, Indiana, avant d’être chargé sur un semi-remorque à destination de South Bend, Indiana.

Il est juste de dire que Jeffrey Chilcote, professeur agrégé au Département de physique et d’astronomie qui dirige le projet de mise à niveau et de mise à niveau de l’instrument, était inquiet à propos du voyage de l’instrument, mais il était également ravi de commencer car cela fait 14 ans que GPI a été lancé et sept depuis son installation année.

“GPI a été conçu et construit avec un tas de suppositions (instruites) à l’esprit”, a-t-il déclaré. “Maintenant, nous pouvons le reconfigurer et obtenir une science absolument de pointe.”

Une fois que Chilcote et ses collègues auront terminé les mises à niveau – date à laquelle l’instrument s’appellera GPI 2.0 fin 2023 ou début 2024 – l’instrument sera installé à Gemini North sur le Mauna Kea, à Hawaï, l’observatoire jumeau de l’observatoire chilien.

L’instrument a été construit par un consortium d’institutions américaines et canadiennes avec Quinn Konopacky, professeur agrégé de physique à Chilcote et UC San Diego, ainsi que des astrophysiciens de l’Université de Stanford, de l’Université Cornell et de Herzberg Astronomy and Astrophysics à Victoria, en Colombie-Britannique. , Canada. GPI était monté sur le télescope Gemini South Observatory au Chili depuis 2013, où il a aidé à rechercher des planètes de type Jupiter jusqu’à ce qu’il soit retiré en août 2020. L’installation devait arriver à South Bend en 2020, mais la pandémie mondiale de coronavirus a retardé les plans.

En 2017, Chilcote et d’autres se sont tournés vers la communauté astronomique au sens large pour demander quels types de mises à niveau devraient être effectuées. “Nous avons demandé : ‘De quoi avez-vous au moins besoin pour passer à l’étape suivante dans votre science, maintenant que vous avez appris quels domaines pourraient être intéressants à développer ?’

La première itération de GPI a permis aux astronomes d’observer de grandes planètes chaudes à travers leur lumière infrarouge, ainsi que les faibles disques de poussière des comètes et des ceintures d’astéroïdes dans les systèmes solaires lointains. Cette innovation permet aux astronomes de voir des planètes de masse inférieure en orbite plus près de leurs étoiles.

“Nous étions limités à ce qu’on appelle des étoiles de neuvième magnitude, donc avec ces mises à jour, nous examinons des étoiles dites de 14e magnitude, qui sont environ 100 fois plus faibles”, a déclaré Chilcote. Les étoiles les plus brillantes du ciel sont considérées comme la première magnitude, tandis que les plus faibles à l’œil nu sont la sixième.

La logistique du retrait du GPI de Gemini au Chili était déjà assez difficile, mais au moment où il est arrivé dans l’Indiana, le risque de précipitations pendant la journée était censé être presque nul. Bien que le télescope soit ouvert à l’air une fois assemblé, ses pièces ne peuvent pas résister à la pluie (ou à la neige ; GPI devait initialement arriver pendant les mois d’hiver).

Chilcote et d’autres étaient en train de nettoyer une partie de l’atelier d’usinage de Nieuwland et ils ont dû acheter un type de grue qui s’intégrerait dans les pièces du rez-de-chaussée, mais qui serait toujours capable de contenir l’instrument de deux tonnes et demie. Par une belle journée ensoleillée de juin, l’équipe a transporté les cartons du camion à Nieuwland. Les plus petites boîtes passent par la porte, mais la plus grande n’était pas attendue tant qu’elle était encore dans la boîte. Chilcote et les autres ont ouvert la caisse et, à l’aide d’un équipement lourd, ont tourné le GPI sur le côté pour le faire passer par la porte.

Il se retrouva à retenir son souffle. Beaucoup. Heureusement, le transfert s’est bien passé.

Chilcote a déclaré que les scientifiques ont découvert plus de 5 000 exoplanètes, mais la plupart ont été détectées en utilisant la méthode du transit. En utilisant cette méthode, les scientifiques doivent détecter de petits changements dans la luminosité d’une étoile causés par une planète passant devant elle. D’autres ont été détectés en utilisant la méthode dite d’oscillation ou la méthode de vitesse radiale, où les scientifiques utilisent le Doppler pour détecter les changements dans le spectre de l’étoile. Mais GPI trouve des planètes en les imageant directement, en fonction de la luminosité de l’étoile. Le GPI permet aux astronomes de mesurer la taille, la température et même la composition d’une planète à l’aide de la spectroscopie.

Au moment où l’équipe GPI Exoplanet Survey a atteint son objectif de caractériser les exoplanètes en 2019, plus de 500 étoiles proches avaient été étudiées. L’instrument a découvert sept nouveaux disques de débris et 51 Eridani b, une planète semblable à Jupiter dans la constellation de l’Éridan qui met 32 ​​années terrestres pour terminer son orbite autour de l’étoile. L’instrument a également découvert l’exoplanète naine brune/géante gazeuse HR 2562 B en 2016, actuellement connue comme l’exoplanète la plus massive découverte.

Le projet est financé par le programme d’instruments de recherche majeurs de la National Science Foundation et la Fondation Heising-Simons. Outre Notre Dame, l’Université de Californie à San Diego, Herzberg Astronomy and Astrophysics, Cornell, le programme Gemini, le Space Telescope Science Institute et l’Université de Californie à Santa Cruz ont également contribué à la construction et à la recherche de l’instrument. .

Entrer en contact; entrer en contact: Jessica Sieff, 574-631-3933, jsieff@nd.edu

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