ISM, un dispositif marocain novateur pour estimer la qualité du ciel en astronomie
L’optique atmosphérique est un domaine de recherche essentiel en astronomie pour connaître les conditions d’observation ou sélectionner de nouveaux sites pour l’installation de nouveaux observatoires. La turbulence de l’atmosphère de notre planète sur un site astronomique est décrite par plusieurs paramètres. L’un d’eux, appelé seeing, représente la taille de l’image d’une étoile avec un petit télescope. Plus le seeing est petit, plus la turbulence est faible et meilleure est la qualité du ciel pour des observations astronomiques.
Fort de son expertise reconnue au niveau mondial, l’observatoire marocain d’Oukaimeden développe et utilise des outils novateurs pour mesurer le seeing. L’un des dispositifs couramment utilisés pour cette mesure est le DIMM, dont le principe consiste à suivre le mouvement de l’image d’une étoile observée dans le temps. Dès 2005, une version marocaine de ce dernier instrument a été développée au Maroc et a été baptisée DIMMAR pour DIMM-Marrakech et fut utilisée pour la campagne de qualification du site de l’Oukaimeden [1]. En 2008, les chercheurs du Laboratoire de Physique des Hautes Énergie et Astrophysique (LPHEA) ont proposé un nouveau dispositif appelé ISM (pour interferential seeing monitor) pour mesurer des paramètres de turbuelence [2]. Sa méthode se base sur l’étude du signal obtenu avec un télescope et des fentes d’Young. Datant de 1801, cette expérience classique de physique consiste à faire passer la lumière d’une source observée à travers deux petits trous rapprochés dans un masque opaque pour faire apparaître un motif alternant zones lumineuses et sombres (phénomène d’interférence lumineuse). En 2013, suite à de nouvelles simulations, les mêmes chercheurs proposent une version améliorée du dispositif pour mesurer le seeing [3].
Dans une publication de janvier 2021 [4], l’équipe marocaine montre les résultats de mesure de seeing avec les dispositifs ISM et DIMM lors d’une campagne d’observation menée aux observatoires d’Oukaimeden et de l’Atlas Golf Marrakech (AGM), voir Figure 1. Les auteurs trouvent une excellente concordance des résultats, validant ainsi leur approche ISM pour la première fois au niveau expérimental. Cet outil simple et novateur s’avère prometteur pour la mesure de la qualité du ciel lors de nuits d’observation ou pour l’étude de nouveaux sites pour l’installation de nouveaux observatoires en Afrique et dans le monde.
Figure 1: Site AGM. Vue d’ensemble de l’expérience d’étalonnage, avec le nouveau ISM à droite et le DIMM à gauche. La distance entre les deux dispositifs est de 1m.
Publications de références:
1 – Benkhaldoun, Z.; Abahamid, A.; El Azhari, Y.; Lazrek, M., “Optical seeing monitoring at the Oukaïmeden in the Moroccan high atlas mountains: first statistics”, Astronomy and Astrophysics, Volume 441, Issue 2, pp.839-843 (2005).
2 – Habib, A.; Sabil, M.; Benkhaldoun, Z.; El Azhari, Y., “Interferential seeing monitor”, Astronomy and Astrophysics, Volume 482, Issue 1, pp.365-370 (2008).
3 – Habib, A.; Benkhaldoun, Z.;El Azhari, Y., “Numerical simulations of a new approach for seeing measurement” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 434, Issue 1, p.742-747 (2013).
4 – Sabil, Mohammed;Habib, A.;Benkhaldoun, Z., “Interferential seeing monitor, a seeing monitor for atmospheric turbulence studies: calibration with the differential image motion monitor”, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 500, Issue 2, pp.1884-1888 (2021).
