Ajustements relativistes de données GRAVITY – GRAFITY

GRAVITY et le VLTI ont transformé l’interférométrie optique avec des résultats magistraux sur le Centre Galactique, les noyaux actifs de galaxies et les exoplanètes. La participation de notre équipe à l’instrument a été critique, avec le design et la fourniture de plusieurs sous-systèmes clefs, notamment les guides d’onde monomodes fibrés et le suiveur de frange qui sont cruciaux pour l’exquise sensibilité de l’instrument et pour ses capacités astrométriques. Nous sommes maintenant responsables de l’implémentation et de la livraison des contrôleurs temps réels des optiques adaptatives de nouvelle génération développées dans le cadre de GRAVITY+. En parallèle, nous avons développé Gyoto, un code numérique de tracé de rayon relativiste, permettant le calcul d'orbites stellaires et d’images de flots d’accrétion autour de trous noirs supermassifs précises. Tous ces efforts ont été consentis dans le but de contraindre le flot d’accrétion et de mesurer la métrique de l’espace-temps à proximité du trou noir. Dans les quelques années depuis la première lumière de GRAVITY (2016), nous avons développé un ensemble d’outils logiciels pour réduire les données GRAVITY, déterminer l’astrométrie des sources ponctuelles à partir des observables interférométriques, et ajuster des modèles orbitaux sur ces mesures astrométriques. Ces développements ont eu lieu alors que nous développions nos connaissances sur l’instrument et ses effets systématiques. L’étape suivante est la mesure de paramètre de spin du trou noir et de son orientation, ce qui est significativement plus difficile que tout ce que GRAVITY a réalisé jusqu’ici. Cela nécessitera l’utilisation de plusieurs étoiles qui sont désormais régulièrement observées par GRAVITY en plus de S2, avec une approche plus rigoureuse des incertitudes et de leurs corrélations, en mettant à profit les leçons apprises depuis la première réduction des données. Toutes les données GRAVITY acquise depuis 2017 sur le Centre Galactique sont indispensables à ce projet et ses résultats s’amélioreront avec les données à venir. Affronter ce nouveau challenge suppose une refonte majeure de nos codes d’ajustement, le développement de routines automatisées pour la re-réduction des données existantes avec un modèle de bruit amélioré et la prise en compte de la covariance entre les différentes étoiles, et les ressources humaines pour efficacement réduire et interpréter les données à mesure qu’elles arrivent, chaque mois de l’hiver chilien. Notre équipe possède les bonnes compétences théoriques et observationnelles. Ce qu’il faut pour faire la différence est deux personnes, l’une avec un profil de recherche et l’autre en ingénierie de recherche, pour mettre à jour notre vaste collection d’outils logiciels, l’automatiser, la publier comme logiciel libre, et fournir la puissance de travail pour suivre le grand débit de données que GRAVITY produit depuis 2017 sur le Centre Galactique.