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CORAVEL



Photo Observatoire de Genève

L'idée de mesurer la vitesse radiale d'une étoile par la corrélation de son spectre avec celui d'une étoile de référence fut proposée en 1953 par l'anglais Peter Fellgett et les premières expériences conduites par l'américain Horace Babcock en 1955. Mais c'est l'anglais Roger Griffin qui réussit en 1967 à construire un instrument qui fonctionnait et qui fournissait la vitesse radiale directement. Dans l'instrument de Griffin on projette une partie du spectre (entre 4369 et 4827 Å) de l'étoile, produit par le spectrographe coudé du télescope de 90cm (Cambridge, Angleterre), sur un négatif du spectre d'Arcturus (type K2) pris avec le même instrument, en fait un masque contenant 240 trous positionnés avec précision pour correspondre aux raies d'absorption d'une étoile géante de type K2 (Arcturus).

La lumière venant du spectre et passant à travers les trous est mesurée avec un photomultiplicateur. Quand le masque, qui est déplacé par une vis micrométrique, coïncide exactement avec le spectre de l'étoile, la lumière transmise par le masque est un minimum et la position du masque, mesurée sur un enregistrement papier, donne alors la vitesse de l'étoile par rapport à celle d'Arcturus, avec une erreur inférieure à 1 km/s.

S'inspirant du principe de Griffin, une équipe Franco-Suisse (André Baranne, Michel Mayor et Adrien Poncet) a construit en 1977 un nouvel instrument, appellé CORAVEL, avec un réseau échelle fournissant un format spectral compact qui permet d'utiliser tout le spectre compris entre 3600 et 5200 Å, en 20 ordres. Le spectre de référence est aussi celui d'Arcturus. Le grand domaine spectral permet d'utiliser l'information présente dans environ 1500 raies d'absorption (produites par des éléments métalliques, tel que le Fer, etc.) ce qui donne une précision d'environ 0.3 km/s (dispersion des mesures d'une étoile effectuées sur plusieurs nuits). Celle-ci peut atteindre 0.5 km/s pour des étoiles aussi faibles que B=13. L'avantage supplémentaire de CORAVEL était déjà le traitement informatisé de l'instrument et de la mesure du profil de corrélation (variation de la lumière passant par le masque en fonction de la position du masque). La mesure du zéro instrumental est faite avec une lampe étalon interne (cathode creuse au Fer).

Suivant le principe de Doppler-Fizeau, pour une raie dont la longueur d'onde au repos est λo, une vitesse radiale V produit un déplacement Δλ = (V/c) λo , où c est la vitesse de la lumière. On voit donc que le décalage Δλ varie linéairement avec la longueur d'onde. Cette dépendance, qui limitait sérieusement le domaine spectral utilisable par l'instrument de Griffin, basé sur un réseau plan qui donne une dispersion constante, est essentiellement compensée dans CORAVEL par la variation de la dispersion dans un spectre échelle, qui varie avec l'inverse de la longueur d'onde.

CORAVEL fut installé en 1977 sur le télescope Suisse de 1m à l'OHP, et a été utilisé jusqu'en 1996 par le groupe de Genève, celui de Marseille (Louis Prévot et Maurice Imbert) et aussi Roger Griffin (qui avait aussi construit une copie por son télescope à Cambridge). Un deuxième CORAVEL a fonctionné entre 1981 et 1994 sur le télescope Danois de 1.54m à l'ESO (La Silla, Chili). Ce tandem d'instruments, couvrant le ciel entier, a été d'une productivité remarquable.


Dernière mise à jour : 17 Sep 2016 - S.A.Ilovaisky