1. SPHERE+: Imaging young Jupiters down to the snowline
- Author
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Augereau, J. -C., Baudino, J. -L., Beuzit, J. -L., Bouret, J. -C., Desert, J. -M., Delisle, J. -B., Orazi, V. D, Gonzalez, J. -F., Lagrange, A. -M., Coroller, H. Le, Arena, G. Muro, Diaye, M. N, Sauvage, J. -F., Schmid, H. -M., Boccaletti, A., Chauvin, G., Mouillet, D., Absil, O., Allard, F., Antoniucci, S., Augereau, J.-C, Barge, P., Baruffolo, A., Baudino, J.-L, Baudoz, P., Beaulieu, M., Benisty, M., Beuzit, J.-L, Bianco, A., Biller, B., Bonavita, B., Bonnefoy, M., Bos, S., Bouret, J.-C, Brandner, W., Buchschache, N., Carry, B., Cantalloube, F., Cascone, E., Carlotti, A., Charnay, B., Chiavassa, A., Choquet, E., Clenet, Y., Crida, A., De Boer, J., De Caprio, V., Desidera, S., Desert, J.-M, Delisle, J.-B, Delorme, P., Dohlen, K., Doelman, D., Dominik, C., D'orazi, V, Dougados, C., Douté, S., Fedele, D., Feldt, M., Ferreira, F., Fontanive, C., Fusco, T., Galicher, R., Garufi, A., Gendron, E., Ghedina, A., Ginski, C., Gonzalez, J.-F, Gratadour, D., Gratton, R., Guillot, T., Haffert, S., Hagelberg, J., Henning, T., Huby, E., Janson, M., Kamp, I., Keller, C. U., Kenworthy, M., Kervella, P., Kral, Q., Kuhn, J., Lagadec, E., Laibe, G., Langlois, M., Lagrange, A.-M, Launhardt, R., Leboulleux, L., Le Coroller, H, Causi, G. Li, Loupias, M., Maire, A. L., Marleau, G., Martinache, F., Martinez, P., Mary, D., Mattioli, M., Mazoyer, J., Meheut, H., Ménard, F., Mesa, D., Meunier, N., Miguel, Y., Milli, J., Min, M., Molliere, P., Mordasini, C., Moretto, G., Mugnier, L., Muro Arena, G, Nardetto, N., N'Diaye, M, Nesvadba, N., Pedichini, F., Pinilla, P., Por, E., Potier, A., Quanz, S., Rameau, J., Roelfsema, R., Rouan, D., Rigliaco, E., Salasnich, B., Samland, M., Sauvage, J.-F, Schmid, H.-M, Segransan, D., Snellen, I., Snik, F., Soulez, F., Stadler, E., Stam, D., Tallon, M., Thebault, P., Thiebaut, E., Tschudi, C., Udry, S., van Holstein, R., Vernazza, P, Vidal, F., Vigan, A., Waters, R., Wildi, F., Willson, M., Zanutta, A., Zavagno, Annie, Zurlo, A., Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Leiden Observatory [Leiden], Universiteit Leiden [Leiden], Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE), Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de la Cte d’Azur, 96 Boulevard de l’Observatoire, Nice, 06300, France, Centre d'Etudes Lasers Intenses et Applications (CELIA), Université de Bordeaux (UB)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA), Département de Recherche sur la Fusion Contrôlée (DRFC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG), Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France, Department of Biochemistry and Molecular Biology, Mayo Clinic, Astronomical Institute Anton Pannekoek (AI PANNEKOEK), University of Amsterdam [Amsterdam] (UvA), Physikalisches Institut [Bern], Universität Bern [Bern] (UNIBE), DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA-Université Paris-Saclay, Université Côte d'Azur (UCA), University of Arizona, Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA (UMR_8109)), 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), Institute of Astronomy [ETH Zürich], Department of Physics [ETH Zürich] (D-PHYS), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich)- Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), NOVA Optical Infrared Instrumentation Group, INAF - Osservatorio Astronomico di Padova (OAPD), Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), Max-Planck-Gesellschaft, Observatoire Astronomique de l'Université de Genève (ObsGE), Université de Genève = University of Geneva (UNIGE), Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (CRAL), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SRON Netherlands Institute for Space Research (SRON), Croissance et propriétés de systèmes hybrides en couches minces (INSP-E8), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Southern Observatory (ESO), Space Sciences, Technologies and Astrophysics Research Institute (STAR), Université de Liège, Unité de recherche d'Économie et Sociologie Rurales (ESR), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), INAF - Osservatorio Astronomico di Roma (OAR), Universität Greifswald - University of Greifswald, European Southern Observatory [Santiago] (ESO), Immunopathologie et chimie thérapeutique (ICT), Institut de biologie moléculaire et cellulaire (IBMC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute for Astronomy [Edinburgh] (IfA), University of Edinburgh, INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte (OAC), Hôpital Cochin [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Laboratoire de Cosmologie, Astrophysique Stellaire & Solaire, de Planétologie et de Mécanique des Fluides (CASSIOPEE), Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri (OAA), DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau], Department of Astronomy, Stockholm University, Kapteyn Astronomical Institute [Groningen], University of Groningen [Groningen], Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Sterrewacht Leiden, Astrophysique Relativiste Théories Expériences Métrologie Instrumentation Signaux (ARTEMIS), Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Observatoire de la Côte d'Azur, COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur, Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015 - 2019) (COMUE UCA), 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), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Universiteit Leiden
- Subjects
Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP) ,[SDU.ASTR]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics ,FOS: Physical sciences ,Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics ,[PHYS.ASTR.CO]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Cosmology and Extra-Galactic Astrophysics [astro-ph.CO] ,Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics ,[SDU]Sciences of the Universe [physics] ,Astrophysics::Earth and Planetary Astrophysics ,Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics ,[PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph] ,Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM) ,Solar and Stellar Astrophysics (astro-ph.SR) ,Astrophysics::Galaxy Astrophysics ,Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics - Abstract
SPHERE (Beuzit et al,. 2019) has now been in operation at the VLT for more than 5 years, demonstrating a high level of performance. SPHERE has produced outstanding results using a variety of operating modes, primarily in the field of direct imaging of exoplanetary systems, focusing on exoplanets as point sources and circumstellar disks as extended objects. The achievements obtained thus far with SPHERE (~200 refereed publications) in different areas (exoplanets, disks, solar system, stellar physics...) have motivated a large consortium to propose an even more ambitious set of science cases, and its corresponding technical implementation in the form of an upgrade. The SPHERE+ project capitalizes on the expertise and lessons learned from SPHERE to push high contrast imaging performance to its limits on the VLT 8m-telescope. The scientific program of SPHERE+ described in this document will open a new and compelling scientific window for the upcoming decade in strong synergy with ground-based facilities (VLT/I, ELT, ALMA, and SKA) and space missions (Gaia, JWST, PLATO and WFIRST). While SPHERE has sampled the outer parts of planetary systems beyond a few tens of AU, SPHERE+ will dig into the inner regions around stars to reveal and characterize by mean of spectroscopy the giant planet population down to the snow line. Building on SPHERE's scientific heritage and resounding success, SPHERE+ will be a dedicated survey instrument which will strengthen the leadership of ESO and the European community in the very competitive field of direct imaging of exoplanetary systems. With enhanced capabilities, it will enable an even broader diversity of science cases including the study of the solar system, the birth and death of stars and the exploration of the inner regions of active galactic nuclei., White paper submitted to ESO on Feb. 20th, 2020
- Published
- 2020