L'Union Européenne finance l'étude conceptuelle d'un nouveau télescope

Le consortium international ayant reçu ce financement a en effet pour objectif de proposer WST comme projet candidat pour devenir la prochaine grande infrastructure de l’Observatoire Européen Austral (ESO) après l’achèvement du Télescope Extrêmement Grand (ELT), actuellement en construction dans les Andes chiliennes.

Le projet innovant WST vise à construire un télescope entièrement dédié aux relevés spectroscopiques à grand champ dans le domaine optique, couvrant tous les types d’objets célestes, des galaxies lointaines aux astéroïdes et comètes de notre Système solaire. Le projet a été sélectionné dans le cadre du programme Horizon Europe de l’Union Européenne, à l’issue d’un appel à projets concurrentiel pour les infrastructures de recherche. Le consortium international en charge du projet WST a reçu trois millions d’euros, à utiliser au cours des trois prochaines années – de 2025 à 2027 – pour réaliser une étude conceptuelle détaillée de ce nouveau télescope.
 

Le consortium comprend 19 institutions de recherche réparties en Europe et en Australie, avec une équipe scientifique de plus de six cents membres issus de 32 pays répartis sur les cinq continents. Le projet est dirigé par Roland Bacon du Centre de recherche astrophysique de Lyon (CRAL, CNRS, France) et Sofia Randich de l’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF, Italie), avec le soutien d’une équipe projet et d’un comité de pilotage composé de membres des instituts impliqués. En France, outre le CRAL, les laboratoires d’astronomie de Marseille (LAM, CNRS), l’institut de recherche sur les lois de l’Univers (IRFU, CEA), l’institut de physique des deux infinis (IP2I, CNRS) et le laboratoire Lagrange (OCA, CNRS).

Le WST promet de répondre à un besoin crucial identifié par la communauté scientifique internationale : un télescope avec un miroir primaire de plus de 10 mètres, exclusivement dédié aux observations spectroscopiques des sources célestes. La demande pour une telle infrastructure d’observation est explicitement formulée dans de nombreux plans scientifiques stratégiques internationaux, qui définissent les priorités clés pour la recherche astrophysique dans la décennie à venir, y compris la feuille de route européenne Astronet 2023.

Bien que des télescopes terrestres dotés de miroirs de 30 à 40 mètres soient en cours de construction, il n’existe actuellement aucune installation, en service ou prévue, dotée des caractéristiques uniques du WST : à savoir, un miroir principal de 12 mètres de diamètre, des opérations simultanées d’un spectrographe multi-objets (MOS) capable d’observer un vaste champ de vision (trois degrés carrés, soit environ la surface de 12 pleines lunes) avec une capacité de “multiplexage” élevée (20 000 fibres), ainsi qu’un spectrographe intégral de champ panoramique (IFS), qui couvre une surface apparente de ciel de 9 minutes d’arc carrées.

Ces spécifications sont très ambitieuses et placent le projet WST au-dessus des infrastructures d’observation terrestre existantes et prévues. En seulement cinq ans, le MOS permettrait d’acquérir des spectres de 250 millions de galaxies et de 25 millions d’étoiles en basse résolution spectrale, ainsi que de plus de 2 millions d’étoiles en haute résolution, tandis que l’IFS fournirait 4 milliards de spectres, permettant aux chercheurs de caractériser pleinement ces sources. Pour mettre ces chiffres en perspective, il faudrait 43 ans pour obtenir ces 4 milliards de spectres avec l’IFS disponible sur le télescope VLT de l’ESO, ou 375 ans pour observer 250 millions de galaxies à la même profondeur avec le futur instrument 4MOST, explique Roland Bacon.
Le Wide Field Spectroscopic Telescope produira une science de pointe et transformatrice, permettant aux chercheurs de répondre à des questions scientifiques clés dans des domaines tels que la cosmologie, la formation, l’évolution et l’enrichissement chimique des galaxies (y compris la Voie Lactée), l’origine des étoiles et des planètes, l’astrophysique des événements transitoires ou variables, ainsi que l’astrophysique multi-messagers, ajoute Sofia Randich.

L’étude conceptuelle financée par Horizon Europe couvrira tous les aspects essentiels du projet : la conception du télescope et de ses instruments, la sélection du site au Chili où sera implanté le télescope, le développement des cas scientifiques, la préparation d’un plan de relevé, ainsi qu’un modèle opérationnel et la stratégie pour le traitement et l’analyse des données, dans le but de maximiser le rendement scientifique.

L’étude prêtera une attention particulière à l’empreinte environnementale. Celui-ci sera l’un des critères guidant les choix et arbitrages technologiques, et des solutions seront développées pour atténuer les principales sources d’émissions de dioxyde de carbone. L’impact environnemental prévu pour les phases de construction et d’exploitation du WST sera documenté en détail à la fin de l’étude.

Dans un avenir proche, l’ESO lancera un appel à idées pour évaluer les projets les plus innovants et prometteurs sur le plan scientifique pour l’après ELT, dont la première lumière est attendue en 2028. Si approuvé, le WST deviendrait le prochain grand projet de l’ESO, avec la promesse de révolutionner l’astrophysique dans les années 2040.

Pour en savoir plus :

Le site internet du consortium

Responsable scientifique : Roland Bacon, roland.bacon[at]univ-lyon1.fr

Responsable communication : Rossella Spiga, rossella.spiga[at]inaf.it