Upgrading the high contrast imaging facility SPHERE: science drivers and instrument choices

Autor: Boccaletti, A., Chauvin, G., Wildi, F., Milli, J., Stadler, E., Diolaiti, E., Gratton, R., Vidal, F., Loupias, M., Langlois, M., Cantalloube, F., N'Diaye, M., Gratadour, D., Ferreira, F., Tallon, M., Mazoyer, J., Segransan, D., Mouillet, D., Beuzit, J.-L., Bonnefoy, M., Galicher, R., Vigan, A., Snellen, I.A.G., Feldt, M., Desidera, S., Rousseau, S., Baruffolo, A., Goulas, C., Baudoz, P., Bechet, C., Benisty, M., Bianco, A., Carry, B., Cascone, E., Charnay, B., Choquet, E., Christiaens, V., Cortecchia, F., Di Capprio, V., De Rosa, A., Desgrange, C., D'Orazi, V., Douté, S., Frangiamore, M., Gendron, E., Ginski, C., Huby, E., Keller, C.U., Kulcsár, C., Landman, R., Lagarde, S., Lagadec, E., Lagrange, A.-M., Lombini, M., Kasper, M., Ménard, F., Magnard, Y., Malaguti, G., Maurel, D., Mesa, D., Morgante, G., Pantin, E., Pichon, T., Potier, A., Rabou, P., Rochat, S., Terenzi, . l ., Thiébaut, E., Tallon-Bosc, I., Raynaud, H.-F., Rouan, D., Sevin, A., Schiavone, F., Schrieber, L., Zanutta, A., Evans, C.J., Bryant, J.J., Motohara, K.
Přispěvatelé: Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Haute résolution angulaire en astrophysique, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Pôle Planétologie du LESIA, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - 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Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy IX
Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy IX, Jul 2022, Montréal, Canada. pp.121841S, ⟨10.1117/12.2630154⟩
Proceedings of the SPIE, 121841S. Bellingham: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE)
STARTPAGE=121841S;TITLE=Proceedings of the SPIE
Popis: SPHERE+ is a proposed upgrade of the SPHERE instrument at the VLT, which is intended to boost the current performances of detection and characterization for exoplanets and disks. SPHERE+ will also serve as a demonstrator for the future planet finder (PCS) of the European ELT. The main science drivers for SPHERE+ are 1/ to access the bulk of the young giant planet population down to the snow line ($3-10$ au), to bridge the gap with complementary techniques (radial velocity, astrometry); 2/ to observe fainter and redder targets in the youngest ($1-10$\,Myr) associations compared to those observed with SPHERE to directly study the formation of giant planets in their birth environment; 3/ to improve the level of characterization of exoplanetary atmospheres by increasing the spectral resolution in order to break degeneracies in giant planet atmosphere models. Achieving these objectives requires to increase the bandwidth of the xAO system (from $\sim$1 to 3\,kHz) as well as the sensitivity in the infrared (2 to 3\,mag). These features will be brought by a second stage AO system optimized in the infrared with a pyramid wavefront sensor. As a new science instrument, a medium resolution integral field spectrograph will provide a spectral resolution from 1000 to 5000 in the J and H bands. This paper gives an overview of the science drivers, requirements and key instrumental trade-off that were done for SPHERE+ to reach the final selected baseline concept.
To appear in the Proceedings of the SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation (2022), 13 pages, 6 figure
Databáze: OpenAIRE
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