Caractérisation d’exoplanètes en transit : analyse de l’impact de l’étoile hôte sur les paramètres de la planète

Characterization of transiting exoplanets : analyzing the impact of the host star on the planet parameters

• Auteur / Autrice : Giovanni Bruno
• Direction : Magali Deleuil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique et Cosmologie
• Date : Soutenance le 21/10/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Bordé
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Hébrard, Alessandro Sozzetti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Don Pollacco, Antonino Francesco Lanza

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie en astronomie

Astronomie -- Observations

Passages (astronomie)

Étoiles -- Spectres

Mots clés libres

Exoplanètes

Spectroscopie

Dynamique des systèemes multi-Planètaires

Transit

Activité stellaire

Exoplanets

Spectroscopy

Dynamics of multi-Planetary systems

Transit

Stellar activity

Résumé

Dans le cadre de ma thèse, j’ai analysé les spectres de neuf étoiles Kepler obtenus avec les relevés de vitesse radiale (VR). Cela a permis la caractérisation de leur compagnons planétaires. J’ai analysé les spectres de 21 autres étoiles CoRoT et Kepler, probablement hôtes de naines M à faible masse. Cela a permis d’'élargir l'échantillon des étoiles à faible masse avec masse et rayon mesurés. J’ai calculé l’indice d’activité chromosphérique de 31 étoiles observées avec SOPHIE/OHP, en aidant l’étude des interactions étoile-planète. J’ai étudié le comportement de SOPHIE à bas signal à bruit (S/B). J’ai déterminé l’intervalle de S/B dans lequel un spectre stellaire est fiable pour la mesure des paramètres stellaires.Dans le cadre du consortium SOPHIE, j’ai suivi l’analyse complète du système Kepler-117. Ce système multi-planétaire montre variations des périodes orbitaux dues aux échanges dynamiques entre les planètes (TTV). Pour déterminer les paramètres du système, un approche spécifique a été développé pour l’ajustement simultané de transits, VR et TTV (Bruno et al. 2015).Finalement, je me suis intéressé à l’activité stellaire dans la photométrie de transit. J’ai impl ́ementé deux logiciels de modélisation de tâches stellaires dans un code MCMC, en ajoutant l’évolution des tâches dans l’un d’eux. J’ai appliqué les logiciels au Soleil, à CoRoT-7 et à CoRoT-2. J’ai amené un étude détaillé de la courbe de lumière de CoRoT-2, et exploré les effets des tâches dans les paramètres du transit (Bruno et al., en prep.). Avec la méthode FF’ (Aigrain et al. 2012), j’ai contribué à l’exploration du lien entre la signature des tâches de CoRoT-7 et dans la photométrie et dans les VR.

During my PhD, I analyzed the spectra of nine Kepler stars obtained by radial velocity (RV) observations. This allowed the characterization of their planetary companions. I analyzed the spectra of twenty-one other CoRoT and Kepler stars, likely orbited by low-mass M dwarfs. This helped widening the sample of low-mass stars with measured mass and radius. I calculated the chromospheric activity indfex of thirty-one stars observed with SOPHIE/OHP, helping the study of star-planet interactions. I studied the behavior of SOPHIE in low signal-to-noise ratio (SNR) regime. I determinhed the SNR range in which a stellar spectrum is reliable for the measure of the stellar parameters.Within the SOPHIE consortium, I followed the complete analysis of the Kepler-117 system. This multi-planetary system presents variations in the planetary orbital periods due to their mutual dynamical interacion (TTVs). To fit the system parameters, a specific fitting approach including TTV modeling was developed. We derived the system parameters by the simultaneous fit of transits, RVs, and TTVs (Bruno et al. 2015).Finally, I addressed the problem of stellar activity in transit photometry. I implemented two starspot modeling codes into an MCMC algorithm, adding spot evolution to oneof them. I applied the codes to the Sun, CoRoT-7, and CoRoT-2. I carried an extensive study on the light curve of CoRoT-2, and explored the effects of the spots on the transit parameters (Bruno et al., in prep.). With the FF’ method (Aigrain et al. 2012), I contributed to explore the connection between the photometric and RV signature of starspots in CoRoT-7.