Un grand miroir UV pour comprendre le milieu interstellaire
Les milieux interstellaires sont aujourd'hui insuffisamment connus. Cette matière dynamique, instable et magnétisée et les échanges gazeux qui lui sont associés influencent l'évolution des galaxies et la formation des étoiles. L'ultraviolet lointain étant le domaine spectral le plus adapté à l'étude de toutes petites quantités d'éléments variés, l'observation de la Voie lactée, puis d'autres galaxies, avec un grand miroir ultraviolet en orbite, permettra de mieux comprendre ces processus.
A complete census of the gas phases in and around galaxies: far-UV spectropolarimetry as a prime tool for understanding galaxy evolution and star formation
Un vol en formation pour observer les phénomènes énergétiques en rayons X
Des émissions en rayons X signent de nombreux phénomènes énergétiques, impliquant des astres compacts (étoiles à neutrons, trous noirs), des supernovae, des galaxies actives (éjectant d'énormes quantités de matière), etc. Ces signaux s'étendent sur un vaste domaine spectral requérant aujourd'hui l'usage de plusieurs satellites. Il serait intéressant de réunir deux télescopes X, de basse et haute énergie, en un seul observatoire spatial. L'un d'eux utiliserait la diffraction de la lumière sur des cristaux (lentilles de Laue) et pourrait avoir une focale de 100 mètres grâce au vol en formation. Les astrophysiciens auraient ainsi accès à la gamme complète 1-600 keV, moyennant des développements pour de nouveaux détecteurs.
PHEMTO (Polarimetric High Energy Modular Telescope Observatory)
Explorer la toile cosmique
Une grande partie de la matière ordinaire de l'Univers est constituée du gaz chaud et diffus baignant les galaxies, les amas de galaxies et les filaments qui relient entre elles ces structures. Jusqu'à présent, la détection de ce gaz chaud était limitée aux régions les plus denses comme les amas de galaxies. L'objectif serait d'observer cette fois les filaments de la toile cosmique grâce à une efficacité de détection et un pouvoir de résolution exceptionnels dans la gamme 0,1-10 keV.
Voyage through the Hidden Physics of the Cosmic Web
L'infrarouge lointain à haute résolution pour traquer l'eau
La résolution spatiale des observatoires actuels en infrarouge lointain ne permet pas d'étudier le rôle de l'eau dans les disques proto-planétaires. Une résolution sub-seconde d'arc le permettrait et ouvrirait la voie à la détectabilité de planètes habitables. Couplée à une haute résolution spectrale, elle permettrait également d'affiner les connaissances sur la formation des étoiles dans notre galaxie. Il faudrait pour cela développer une solution interférométrique combinant plusieurs télescopes séparés d'environ un kilomètre ou encore un miroir de 20 mètres de diamètre, déployable dans l'espace.
Bringing high spatial resolution to the Far-infrared - A giant leap for astrophysics
Un relevé complet du ciel microonde pour la cosmologie
L'objectif serait d'effectuer un relevé spectro-polarimétrique complet du ciel micro-onde, permettant de connaître la distribution 3D du gaz, des métaux légers, de la poussière, de la masse gravitante et des vitesses associées. Ce relevé permettrait l'exploitation scientifique ultime des anisotropies de température et de polarisation du fond diffus cosmologique. Pour mener à bien ce programme, trois instruments – imageur polarisé, spectro-imageur et spectromètre à transformée de Fourier – sont nécessaires sur la gamme entre 10 et 2000 GHz, avec un mode « relevé » et un mode « observatoire » pour la cartographie profonde de régions d'intérêt plus spécifiques.
Microwave Spectro-Polarimetry of Matter and Radiation across Space and Time