Première lumière de GRAVITY : une nouvelle ère pour l'interférométrie optique

Abstract

International audienceWith the arrival of the second generation instrument GRAVITY, the Very Large Telescope Interferometer (VLTI) has entered a new era of optical interferometry. This instrument pushes the limits of accuracy and sensitivity by orders of magnitude. GRAVITY has achieved phase-referenced imaging at approximately milliarcsecond (mas) resolution and down to ~ 100-microarcsecond astrometry on objects that are several hundred times fainter than previously observable. The cutting-edge design presented in Eisenhauer et al. (2011) has become reality. This article sketches out the basic principles of the instrument design and illustrates its performance with key science results obtained during commissioning: phase-tracking on stars with K ~ 10 mag, phase-referenced interferometry of objects fainter than K ≳ 17 mag, minute-long coherent integrations, a visibility accuracy of better than 0.25 %, and spectro-differential phase and closure phase accuracy better than 0.5 degrees, corresponding to a differential astrometric precision of a few microarcseconds (μas).Avec l'arrivée de l'instrument de deuxième génération GRAVITY, qui repousse les limites de précision et de sensibilité en interférométrie optique de plusieurs ordres de magnitude, le très grand interféromètre de l'Observatoire Européen Austral (ESO/VLTI) est entré dans une nouvelle ère. GRAVITY a réalisé des images en référence de phase avec une résolution de l'ordre de la milli-seconde d'arc et des mesures astrométriques avec une précision atteignant 100 micro-secondes sur des objets plusieurs centaines de fois moins brillants qu'observable précédemment. Le concept de pointe, présenté dans [Eisenhauer, F. et al., The Messenger, 143, 16 (2011)] est devenu réalité. Cet article esquisse les principes de base de l'instrument et illustre ses performances avec les résultats scientifiques clé obtenus pendant les tests de mise en service : asservissement en phase sur des étoiles de magnitude K=10, imagerie en référence de phase sur des objets de magnitude supérieure à K=17, intégrations cohérentes de l'ordre de la minute, précision de mesure de visibilité inférieure à 0,25%, et précision de mesure sur les phases de clôture ou spectro-différentielles meilleure que 0,5 degrés, ce qui correspond à une précision astrométrique différentielle de quelques micro-arcsecondes