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Bilan des activités en instrumentation et éléments de prospective pour la physique Stellaire
A. Recio-Blanco, F. Bouchy, P. Kervella, E. Michel, F. Martins
Mesurer les étoiles
Rayon (interférométrie / sismo / photom) Masse (astrométrie / VR) Age (sismologie / gyrochronologie) Distance (astrométrie) Abondances (spectroscopie) Environnement (imagerie / interférométrie) Structure interne (sismologie) Température (spectroscopie) Luminosité (photométrie) Gravité Surface (Spectroscopie) Dynamo (Spectropolarimétrie) Rotation (Spectroscopie / photométrie)
Multiplicité (spectroscopie, imagerie) Surface (imagerie, spectropolarimetrie)
……
Prospective PNPS 2009
- Interféromètres AMBER, MIDI, PRIMA, VEGA pour les mesures de rayons stellaire - Spectropolarimétrie ESPADONS, NARVAL pour les dynamos stellaire - Cameras grands champs WIRCAM, MEGACAM pour les zones de formation stellaire - Astérosismologie COROT pour la structure interne stellaire
Evolution des moyens d’Observations - Fenêtre IR thermique avec SPITZER et HERSCHEL- Réflexion E-ELT (Spectro MO pour abondances des étoiles des galaxies, Imageur visible ou nIR pour les disques protoplanétaires, Imageur IR) - GAIA et suivi sol photométriques et spectroscopiques avec
notamment les T2M. - Larges Programmes et spécialisation des T2M
Soutien financier du PNPS en instrumentation
2012 2013 2014Equipement physique de labo 11.0 k 7.5 k 14 kMissions d’Obs PIONIER 1.0 k 6.0 kMissions d’Obs FIRST 3.0 k 3.0 k 3.0 kMissions d’Obs VEGA/CHARA 4.0 k 1.5 k 4.0 k Missions d’Obs CHARA/FLUOR 3.0 kMissions d’Obs VISIR@VLT 2.0k Missions d’Obs photomètre rapide 1.0 k 0.5 k
10 à 20% du budget PNPS
+ workshop ``Stellar physics with the ELT’’ à Nive en fév 2013+ 78-85 keuros/an T2M + soutien et avis scientifique
Soutien financier de la CSA en instrumentation
2012 2013 2014
MATISSE MATISSE MATISSE
GRAVITY GRAVITY GRAVITY
TBL SPHERE MOSAIC (ELT)
FIRST FIRST MICADO (ELT)
SOPHIE
MOONS (MOS-IR@VLT)
ALOHA/CHARA
PROSPECTIVE INSU-AA 2014
Calendrier prévisionnel de la prospective INSU : - 24-26 février : Colloque prospective PNPS à Besançon- 7 mars : retour des enquêtes aux groupes de travail INSU - 27 Mai 2014 : réunion CSAA + Section 17 - 4 Juin : users meeting T2M aux journées SF2A à Paris - 7-8 juillet : réunion commune CSAA+S17+PN+CoPil Groupe travail- mi-Octobre 2014 : séminaire de prospective INSU.
Groupe B - B. BEZARD - Évolution des moyens actuels et analyse des nouveaux moyens à 5-10 ans
Groupe D - C. CECCARELLI - Lien avec la prospective spatialeGroupe E - K. PERRAUT - Moyens du futur et R&D amont
Mars13 – ESPADONS/NARVAL/HARPSPol La naissance du coeur convectif d'une étoile modifie son champ magnétique(Alecian / Neiner / et al. )
eso1331 - ALMA observes the birth of a monster star(Peretto / Duarte-Cabral / Hennebelle / Andre / Bontemps / Motte / Schneider)
Nov13 – CoRoT/Kepler : Les géantes rouges les plus évoluées vibrent comme le Soleil(Mosser et al.)
Press release en physique stellaire 2012-2013
eso1230 - UVES has shown that most very bright high-mass stars do not Live Alone.(LeBouquin)
eso1404 - Surface map of the weather on the surface of a brown dwarf with CRIRES(Bonnefoy / Homeier / Allard)
eso1401 - ALMA captures the remains of Supernova brimming with freshly formed Dust(Bouchet)
Fev14 – ALMA : Une proto-étoile révèle un nouveau scénario pour la formation des planètes(Cecarelli / Vastel)
Press release en physique stellaire 2014
Jan14 – NARVAL : Première détection d’un champ magnétique à la surface d’une étoile de type Mira(Lebre / Auriere / et al.)
SECTION BILAN et PROSPECTIVES de l’AO 2014
9 réponses sur les 34 demandes PNPS-2014
- Sismologie stellaire avec CoRoT + Kepler + données spectro sol
- PLATO
- Etoiles pulsantes GAIA
- ESPADONS, NARVAL, HARPSpol, SPIROU
- Projets de mission spatiale UVMag / SPINOF / SINDICS
- Astrophysique de Laboratoire
- Observations Multi-techniques
- Disques et environnement stellaire avec PIONER, AMBER, CHARA ainsi que ALMA et à terme SPHERE, NOEMA, GRAVITY, MATISSE, et JWST
- Impact de l’activité stellaire et interaction étoiles-planètes
Paramètres stellaires fondamentaux Multi-techniques: interférométrie, spectroscopie et sismologie
Solar-Twin 18 Sco (Bazot et al. 2011) subgiant HD49933 (Bigot et al. 2011) magnetic roAp HR1217, 10Aql (Perraut et al. 2011, 2013) G-dwarf HD52265 (Creevey et al. in prep) Red Giant HR7349 (Bigot et al. in prep)
+ 3D radiative hydrodynamique simulations
Ground-based Instrumentation news
Oct 2013 - Final Antenna (66) delivered to ALMA
Fév 2014 - SPHERE vient d'être expédié au Chili
Nov 2013 SPIROU Sélectionné au CFHT
Dec 2012 - ESO Council approved the start of E-ELT
Dec 2012 ESO Council approved the start of E-ELT and its first suite of powerful instruments. The total funds committed stand at 730 million euros, or almost 73% of the total cost of the telescope. Cerro Armazones (3060-m)
Diamètre 39.3m
M2 Ø4.2m
794 hexag. Ø1.4m
E-ELT Instrument RoadmapTwo first-light instruments have been identified: ELT-CAM : a diffraction-limited near-infrared imager ELT-IFU : a single-field near-infrared wide-band integral field spectrograph. The next three instruments with equal scientific priority will be: ELT-MIR : a mid-infrared imager and spectrometer ELT-MOS : a multi-object spectrometerELT-HIRES : a high resolution spectrometer
E-ELT
Bilan du workshop ``Stellar physics with the ELT’’ Nive fév 2013 http://www.pnps.univ-montp2.fr/spip.php?article50
~ 30 participants
Amas (Dynamique/MF/Populations) : CAM-IFU-MIR-MOS Métallicité/Abondances/Nucléosynthèse : HIRES-MOS Disque/envir. (circum)stellaire : CAM-IFU-METIS-HIRES-EPICS Propriétés Fondamentales : CAM-HIRES-MOS-EPICS Stades évolués : CAM-IFU
Tous les instruments peuvent servir la physique stellaireLes capacité de l’OA impacteront sur les perfs ultimes des instruments La communauté φ stellaire doit se préparer/coordonner.
The HIRES Initiative www.hires-eelt.org
A High Resolution Spectrograph for the E-ELT
High stability instrument Spectral resolution of R~100,000 Simultaneous spectral coverage 0.37 - 2.5m Seeing-limited mode
Stellar structure and evolution science cases HIRES will trace in detail the chemical enrichment pattern of solar-type and cooler dwarf stars out to distances of several kpc, thus sampling most of the Galactic disk and bulge, or sub-giants and red giants in the outer Galactic Halo and in neighbouring dwarf galaxies. The detailed chemical mapping of multiple elements and isotopes will reveal the origin and the formation history of ancient stars belonging to different Galactic components. This will be crucial for the extremely low metallicity stars, whose photospheres may trace the chemical abundances resulting from the enrichment of the first population of stars (PopIII).
F. Bouchy, A. Chiavassa, I. Boisse, X. Bonfils, V. Hill, A. Recio Blanco ….
HIRES White Paper (Maiolino et al. 2013 arXiv:1310.3163)
Space Instrumentation news
Déc 2013 – Lancement du satellite GAIA
Nov 2012 Arrêt des obs CoRoT
Fév 2014 PLATO 2.0 sélectionné !
Mai 2013 - Kepler en panne Fév 2014 - K2 démarre
Avr 2013 TESS sélectionné
Détermination sismologique de la masse (10%), rayon (2%) et âge (10%)de ~ 85 000 étoiles mv < 11.3
Forte implication de la communauté française
La mission spatiale UVMagPI C. Neiner - [email protected]
Buts: Formation, évolution, structure et environnement stellaires de tout type d’étoiles grâce à l'étude de leur surface, leur vent et leur magnétosphère
Méthode : Spectropolarimétrie optique et UV sur un télescope de 1.3-m à bord d'une mission spatiale M
Laboratoires français participants : LESIA, IRAP, CEA/SAp, LAM, LUPM, IPAG, LERMA, OCAAutre pays participants : Allemagne, Belgique, Brésil, Canada, Espagne, Pays-Bas, Royaume Uni, Suède, Suisse, USA
Planning : R&T CNES en cours, candidature M4 mi-2014, démarrage d'une Phase 0 CNES fin 2014
http://lesia.obspm.fr/UVMag/
2014 20242022202020182016
T2M / T4M : SOPHIE, NARVAL, ESPADONS, HARPS, …
SPIROU
VLT : Xshooter, UVES, CRIRES, FLAMES, ….SPHERE ESPRESSOVLTI : AMBER, PIONER, …
GRAVITY MATISSE
ALMA, APEX, PdB NOEMA
GAIA
Kepler 2 TESS
JWST
E-ELT
PLATO
Instrumentation Roadmap
Herschel
12:05-12:20 Astérosismologie – R. Samadi 13'14:00-14:15 Imagerie Haute Résolution Angulaire – G. Perrin 13'14:15-14:35 Interférométrie optique – J.-P. Berger 17' 14:35-14:50 Instruments grande longueur d'onde – S. Bontemps 13’14:50-15:05 GAIA – C. Soubiran 13’ 15:05-15:20 Spectroscopie – P. Bonifacio 13’ 15:20-15:35 Spectropolarimétrie – J. Morin 13’ 15:35-15:45 Projet Néo-Narval TBL – R. Cabanac 8’ 15:45-15:55 Projet SPIP TBL – J.-F. Donati 8'16:25-16:55 Discussion
Programme de la session Bilan et Prospectives en Instrumentation
Discussion Session Instrumentation
Synergie sol – espace dans le contexte GAIA, K2 et TESS (et plus long terme PLATO)
Importance des moyens sols existants pour les observations préparatoires, complémentaires et de suivi des missions spatiales
Spécialisation, fiabilisation et pérennisation des T2M et des T4M dans ce contexte à l’échelle des 10 prochaines années.
Implication E-ELT
Réflexion à converger pour participation française à l’instrumentation E-ELT. Notamment sur le positionnement de la France sur le spectrographe Haute-Résolution HIRES et le spectrographe Multi-Objets MOS. Tout n’est pas dirigé par la cosmo et les exoplanètes.
Synergie φ stellaire et exoplanètologie De plus en plus de liens. Force de PLATO et de SPIROU
Approche multi-technique sur des cibles brillantes Sismo, interférométrie, spectropolarimétrie, ….Complémentaire aux grands relevés.
Savoir faire français et structuration française à pousser ?- HRA - Spectro/spectropolarimétrie - Sismologie
Réflexion VLTI à mener
Suivi GAIA à soutenir / renforcer
Service d’Observation ?
Hautes Energies X ?