Le professeur Laurent Drissen et son équipe d'étudiants ont décidé de s'attaquer à un problème lié à l'utilisation d'un télescope en adaptant une technologie développée par ABB-Bomem à des fins industrielles, pour une application astrophysique. Ce nouveau type d'astronomie est issue de la thèse de doctorat de Frédéric Grandmont, aujourd'hui ingénieur chez ABB-Bomem.
« Frédéric a développé SpIOMM, le prédécesseur de SITELLE, pour l'Observatoire du Mont-Mégantic. SITELLE et SpIOMM sont des interféromètres à transformées de Fourier. Ils utilisent les patrons d'interférence produits en combinant la lumière avec elle-même afin de reconstruire le spectre entier, plutôt que de mesurer l'intensité lumineuse de chaque longueur d'onde séparément », explique Laurent Drissen.
En astrophysique, il est impossible de se déplacer pour sonder directement les objets observés. Le seul vecteur d'informations est la lumière qui provient de ces structures. L'un des défis des chercheurs dans ce domaine est de soutirer le maximum d'informations à partir des données disponibles. L'utilisation du spectre de la lumière récoltée par le télescope constitue l'une des façons d'obtenir des renseignements.
« Différents éléments chimiques produiront une série de signatures spectrales qui leur sont propres et dont les intensités relatives dépendent des conditions physiques qui règnent dans le milieu. Il est donc possible de déterminer la composition chimique, la densité, la vitesse de déplacement ou la température d'un astre, en décomposant la lumière qu'il émet », selon le professeur Drissen.
Le défi principal de l'imagerie hyperspectrale consiste à accumuler une certaine quantité de lumière à chaque longueur d'onde afin d'obtenir une mesure fiable. Comme les astres sont très loin, les signaux mesurés sont faibles, accumuler plus de lumière signifie augmenter le temps d'acquisition, rendant ainsi impossible ces mesures sur une grande partie du ciel. En obtenant le spectre sur tout le champ de vue simultanément, les astrophysiciens pourront obtenir une mesure locale de l'information spectrale en un temps record.
D'après le professeur Drissen : « Ce type d'appareil n'existait pour les longueurs d'ondes visibles car les distances entre ses composantes doivent être contrôlées au millionième de millimètre près. Cela est d'autant plus laborieux en situation réelle car les télescopes sont soumis aux vents, aux variations de température et aux changements de gravité durant l'expérience».
SpIOMM et SITELLE sont le fruit de plusieurs mémoires et thèses. Même si le professeur Drissen est le superviseur du projet, ce dernier attribue ces avancées significatives aux étudiants qui travaillent tous les jours au laboratoire.
Crédit photo : Claudy Rivard
