Caractérisation des exoplanètes par imagerie depuis le sol et l'espace : application à la mission SPICES et à l'instrument VLT/NaCo
Auteur / Autrice : | Anne-Lise Maire |
Direction : | Vincent Coudé du Foresto, Anthony Boccaletti |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Astronomie et astrophysique |
Date : | Soutenance en 2012 |
Etablissement(s) : | Observatoire de Paris (1667-....) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine1992-....) |
Jury : | Président / Présidente : Didier Pelat |
Examinateurs / Examinatrices : Vincent Coudé du Foresto, Anthony Boccaletti, Claire Moutou, Fabien Malbet, Giovanna Tinetti, Anne-Marie Lagrange, Pierre-Olivier Lagage | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Moutou, Fabien Malbet |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
L'imagerie est actuellement la seule méthode disponible pour caractériser l'atmosphère des exoplanètes à longue période orbitale (≥1UA). Cette méthode est difficile à mettre en oeuvre parce qu'elle requiert de hauts contrastes à des séparations angulaires proches (10⁶-10¹⁰ à∼0,2"). Pendant ma thèse, je me suis intéressée à deux instruments : la mission SPICES et l'instrument VLT/NaCo. SPICES (SpectroPolarimetric Imaging and Characterization of Exoplanetary Systems) est un projet de coronographe spatial qui a pour objectif la caractérisation spectropolarimétrique d'exoplanètes froides et de disques circumstellaires faibles (≥1 zodi). J'ai déterminé à l'aide de simulations numériques les performances scientifiques de cette mission. Pour une étoile solaire, SPICES pourrait caractériser des Jupiters à des séparations ≤5UA et à des distances ≤10pc, des super-Terres à 1-2UA situées à ≤4-5pc et des Terres autour de α Cen A. En considérant tous les types stellaires, j'ai estimé un nombre d'étoiles cibles potentielles de ∼ 300. Pendant l'autre partie de ma thèse, j'ai analysé des données d'imagerie coronographique et différentielle angulaire et spectrale de l'instrument NaCo. L'objectif du programme d'observation était de chercher des planètes géantes gazeuses aussi froides que 500-1300K à des séparations de 5-10UA autour d'un échantillon d'étoiles jeunes et proches (<200Ma, <25pc). Les limites de détection atteignent des contrastes de ∼10̄⁵ à 1", soit des températures effectives et masses de 1100K et 10Mj. Ces observations permettent de contraindre les propriétés des planètes géantes à longue période (>5UA) et complètent les études statistiques basées sur les vitesses radiales.