La caméra astronomique la plus sensible au monde a été développée à l’Université de Montréal

La NASA est la première cliente

Une équipe de chercheurs, menée par le professeur Claude Carignan et son étudiant Olivier Daigle,de l’Université de Montréal, membres du Centre de recherche en astrophysique du Québec ( CRAQ ), a mis au point la caméra astronomique la plus sensible au monde. Cette caméra est commercialisée par une jeune entreprise québécoise, Photon etc., et servira notamment à l’Observatoire du mont Mégantic et à la NASA qui a fait l’acquisition de la première de ces caméras.

La caméra est composée d’un contrôleur de CCD pour compter les photons. Il s’agit d’un dispositif d’imagerie numérique qui permet d’amplifier les photons perçus par les caméras d’astronomie ou celles d’autres instruments utilisés dans des situations de très faible luminosité. Le contrôleur produit 25 gigabits de données par seconde. Les signaux électriques utilisés pour piloter la puce d’imagerie sont 500 fois plus précis que ceux d’un contrôleur conventionnel. Cette précision accrue rend possible la diminution des sources de bruits qui nuisent aux faibles signaux provenant des objets astronomiques de la voûte céleste. De ce fait, le contrôleur permet d’augmenter considérablement la sensibilité des détecteurs. À titre de comparaison, la sensibilité obtenue est la même que si on doublait le diamètre du miroir du télescope du mont Mégantic.

« Les premiers résultats astronomiques sont stupéfiants et démontrent le gain en sensibilité apporté par le nouveau contrôleur, explique Olivier Daigle, chercheur au Département de physique de l’Université de Montréal. La clarté des images nous rapproche soudainement des étoiles que nous cherchons à mieux comprendre. »

Une compagnie québécoise en plein essor

L’entreprise Photon etc. a développé une version commerciale du contrôleur conçu par l’équipe d’Olivier Daigle et l’intègre dans des caméras complètes. La NASA a été la première à placer une commande pour l’une de ces caméras et a été rapidement suivie du groupe de recherche en astrophysique de l’Université de Sao Paolo puis d’un consortium canado-européen pour équiper un télescope au Chili. De plus, des chercheurs en médecine nucléaire, en bioluminescence, en imagerie Raman et dans plusieurs autres domaines requérant de l’imagerie rapide et sensible se sont montrés intéressés à faire l’acquisition de ces caméras.

Photon etc. est une entreprise québécoise de recherche et développement et un manufacturier spécialisé en instrumentation de mesure et d'analyse optique et photonique. L’entreprise est en pleine expansion après avoir passé les quatre dernières années dans l’incubateur d’entreprises technologiques de l’Université de Montréal et de l’École Polytechnique.

« La sensibilité des caméras développées par l’équipe d’Olivier et Photon etc. permettra non seulement de mieux comprendre les confins de l’univers mais également de mieux percevoir certains faibles signaux optiques du corps humain, souligne Sébastien Blais-Ouellette, président de Photon etc. Ces signaux peuvent révéler les signes précoces de plusieurs maladies telle la dégénérescence maculaire ou certains cancers. L’établissement d’un tel diagnostic précoce permet d’intervenir avant que la maladie ne devienne grave, sauvant ainsi des vies et des coûts importants. »

Les résultats scientifiques complets ont été publiés dans la prestigieuse revue d’instrumentation Publications of the Astronomical Society of the Pacific. Ces travaux ont été réalisés grâce à plusieurs sources de financement, dont une bourse de doctorat à incidence industrielle du Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG) en collaboration avec l’entreprise Photon etc. et une subvention de recherche de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI), du Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies ( FQRNT) et du programme d’aide à la recherche industrielle (PARI) du CRSNG.

L’image ci-dessous est celle d’une galaxie observée, à gauche, avec une caméra et son propre contrôleur et, à droite, avec la nouvelle caméra du mont Mégantic avec le contrôleur CCCP. Les deux images ont été prises à l’OMM avec le même temps d’exposition dans les mêmes conditions. Les deux images sont à la même échelle.