Le spectrographe MOONS vient de franchir avec succès une étape majeure : ses premières observations, réalisées cet été au Very Large Telescope (VLT) de l’ESO au Chili, démontrent déjà les performances exceptionnelles de cet instrument de nouvelle génération. Annoncé par l’ESO le 3 septembre 2026, ce résultat vient couronner plus de 14 années de travail des équipes de l’Observatoire de Paris - PSL et du CNRS au sein d’un ambitieux consortium international.
MOONS (Multi-Object Optical and Near-infrared Spectrograph) est un spectrographe multi-objets de pointe installé au foyer Nasmyth du VLT. Piloté par le Royaume-Uni, le projet réunit des partenaires de six pays - Royaume-Uni, Italie, France, Portugal, Suisse et Chili - ainsi que l’ESO. Depuis les premières phases du projet, l’Observatoire de Paris - PSL et le CNRS y apportent une contribution majeure.
Après plus d’une décennie de conception, de développement, d’assemblage et de tests au Royaume-Uni, à l’Observatoire Royal d’Édimbourg (Astronomy Technology Centre), MOONS avait quitté le Royaume-Uni en décembre 2025 pour rejoindre le site de Paranal, au Chili, après un périple de quelque 11 000 kilomètres. Intégré au VLT, il vient désormais de réaliser ses premières observations avec des résultats particulièrement prometteurs.
Ces observations ont notamment permis de cibler des étoiles situées dans le plan de la Voie lactée, derrière d’épais nuages de poussière cosmique. Car la particularité de MOONS est d’observer dans l’infrarouge. Il peut en effet "voir" à travers cette poussière et explorer des régions jusqu’ici difficiles d’accès. Ont été également démontrées brillamment ses performances en termes de multiplexage, de sensibilité, de qualité spectrale et de couverture en longueur d’onde.
Une contribution française au cœur de l’instrument
Bijou technologique de 10 tonnes et de 4,5 mètres de haut, MOONS est le plus grand spectrographe jamais construit en Europe.
Avec ses quelque 1 000 fibres optiques, chacune pilotée par un positionneur robotisé, MOONS peut observer simultanément près d’un millier de cibles dans un vaste champ du ciel. La lumière est ensuite acheminée vers deux spectrographes identiques (comportant chacun 500 fibres) refroidis à très basse température (entre – 143°C et - 233°C), afin de limiter les émissions infrarouges parasites. Le cryostat, qui nécessite quelque 5 000 litres d’azote liquide, compte d’ailleurs parmi les plus imposants jamais réalisés pour un instrument astronomique au sol. Ainsi décomposée, la lumière révèle aux astronomes de nombreuses propriétés inhérentes aux objets cosmiques, telles que leur composition chimique, leur masse et leur vitesse.
Dans cette prouesse technologique, la France a pris en charge plusieurs éléments essentiels : la liaison par fibres optiques, l’environnement de fente, l’obturateur ainsi que le pipeline de réduction des données. Ces développements ont notamment permis aux équipes de l’Observatoire de Paris - PSL et du CNRS d’acquérir une expertise de pointe dans l’utilisation de fibres en environnement cryogénique.
À terme, MOONS permettra d’obtenir les spectres de millions d’étoiles et de galaxies. Non seulement, il ouvrira une nouvelle fenêtre sur la formation et l’évolution des galaxies au cours de l’histoire de l’Univers. Y compris son expansion – avec les galaxies les plus éloignées qui s’éloignent plus rapidement de nous et qui ont une lumière décalée vers des longueurs d’onde plus longues, principalement dans l’infrarouge ; mais il offrira aussi une cartographie sans précédent de notre propre Voie lactée.
Après quatorze années d’innovations, de coopération internationale et d’ingénierie de très haut niveau, la première lumière de MOONS marque donc l’aboutissement d’une aventure scientifique et technologique majeure pour l’Observatoire de Paris - PSL et le CNRS. Le nouvel instrument, désormais le plus grand du genre, rejoint la famille des spectrographes de référence des télescopes au sol, aux côtés notamment de MUSE, X-shooter et 4MOST, et ouvre une nouvelle ère pour la spectroscopie multi-objets dans le proche infrarouge.
Composition du consortium international
L’instrument MOONS a été conçu et construit par un consortium d’universités et d’instituts de recherche européens et chiliens, à savoir :
- Science and Technology Facilities Council’s UK Astronomy Technology Centre (UK ATC), United Kingdom (consortium lead)
- Centro de Astro-ingenieria UC (AIUC), Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile
- ETH Zürich, Switzerland
- L’Observatoire de Paris - PSL et le CNRS, France
- INAF, Italy
- Institute of Astronomy (IoA), University of Cambridge, United Kingdom
- Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), Portugal
- Université de Genève, Switzerland
L’ESO est membre associé du consortium et a fourni les systèmes de détection scientifique de haute sensibilité utilisés par MOONS.
Contacts scientifiques
- Hector FLORES
Co-PI français de MOONS, LUX, Observatoire de Paris-PSL /CNRS - Isabelle GUINOUARD
Cheffe de projet française, UNIDIA, Observatoire de Paris-PSL /CNRS
Mot de remerciements
Que soient ici remerciés l’ensemble des ingénieurs, techniciens et personnels de soutien qui ont participé à la conception, à la fabrication, à l’intégration et aux essais de l’instrument MOONS ainsi que la gestion les aspects administratifs et logistiques au sein de l’Observatoire de Paris - PSL.
Leur expertise et leur engagement ont été essentiels à cette réussite.
Nous souhaitons remercier plus particulièrement :
- Jean Philippe Amans (Responsable de la fente et du shutter) UNIDIA, Observatoire de Paris-PSL CNRS
- Frédéric Royer (Responsable du pipeline de réduction) LIRA, Observatoire de Paris-PSL CNRS
