Les objectifs scientifiques de SPIRou

SPIRou se concentrera sur deux objectifs scientifiques principaux:

  • La recherche d'exo-Terres habitables autour d'etoiles de faible masse, en utilisant les mesures de vitesse radiale a tres haute precision. Cette quete etendra les etudes initiales et encore en cours actuellement, qui utilisent des instruments dans le domaine visible, et explorera de grands echantillons d'etoiles de petite masse, qui sont hors de la portee des spectrographes d'aujourd'hui. Un vaste sondage aux longueurs d'onde infrarouges devrait permettre d'ameliorer la sensibilite aux exo-Terres d'un ordre de magnitude, par rapport aux instruments existants. SPIRou permettra egalement la mesure de la masse de nouvelles exoplanetes qui seront decouvertes par les missions spatiales futures, telles que TESS et PLATO.

  • Explorer l'impact des champs magnetiques sur la formation des etoiles et des planetes, en detectant ces champs sur une variete d'etoiles jeunes, et en caracterisant leur topologie a grande echelle. SPIRou cherchera aussi a detecter la presence de planetes geantes dans les regions internes des disques d'accretion protostellaires, et leurs relations avec le champ magnetique. Cette etude augmentera enormement l'exploration initiale en cours dans les longueurs d'onde visibles Elle completera de facon ideale les donnees qu'ALMA commence a collecter sur les disques d'accretion et les coeurs denses pre-stellaires.

  • De plus, SPIRou permettra d'aborder de nombreux sujets de recherche excitants en physique stellaire (par exemple, la dynamo des etoiles totalement convectives, ou la climatologie a la surface des naines brunes), en planetologie (vents et chmimie des atmospheres planetaires dans le systeme solaire), en physique Galactique (archeologie stellaire) et aussi en astronomie extragalactic et en cosmologie.

    Les defis de SPIRou

    Les exigeances scientifiques de SPIRou sont deduites des principales motivations scientifiques:
  • Le domaine spectral obtenu en une seule pose doit couvrir tout l'infrarouge proche, de 0.98 a 2.35 micrometres la bande K contribue de facon tres utile a la plupart des programmes scientifiques et sera un des atouts uniques de SPIRou;
  • Le pouvoir de resolution doit exceder 70,000;
  • La precision en vitesses radiales doit etre meilleure que 1 m/s; cela a des implications sur la stabilite de l'illumination sur le trou d'entree et sur le brouillage de la lumiere en amont du spectrographe;
  • L'instrument doit inclure un polarimetre achromatique a deux canaux interchangeables, capables d'obtenir une mesure de polarisation robuste et a une precision meilleure que 2% et une sensibilite de 10 ppm;
  • Le pic de transmission doit etre environ 15% du telescope jusqu'au detecteur, afin d'obtenir un S/N~100 par intervale de 2 km/s en 1 hr pour des etoiles de magnitude J=12 et K=11;
  • L'efficacite des observations doit etre superieure a 70% pour une pose de 15 min et superieure a 90% pour une pose de 1 heure;
  • La couverture du ciel accessible a SPIRou doit permettre d'observer jusqu'a une distance zenithale de 70 degres.