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Fiche détaillée Thèses
Université Joseph-Fourier - Grenoble I (18/12/2008), Jean-Luc Beuzit (Dir.)
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Recherche de compagnons de faible masse par Optique Adaptative
Guillaume Montagnier1, 2

Au cours de cette dernière décennie, le domaine de la recherche et l'étude de compagnons froids autour des étoiles du voisinage solaire s'est beaucoup accéléré. L'étude des compagnons stellaires de faible masse et des compagnons naines brunes apportent d'importantes contraintes sur la compréhension de la formation stellaire. L'étude des systèmes planétaires, quant à elle, permet de comprendre la formation de notre propre système solaire. Jusqu'à présent, la technique des vitesses radiales a permis de découvrir la plupart des nouveaux systèmes. Il s'agit d'une méthode indirecte qui ne permet pas l'analyse des photons du compagnon froid. La prochaine étape consiste à analyser directement les photons de compagnons. Pour ce faire, de nombreux projets d'instruments imageurs à haut contraste ont vu le jour récemment. Cette thèse s'inscrit dans la préparation scientifique et le développement de l'un de ces projets: l'instrument SPHERE qui sera installé au Very Large Telescope au Chili en 2012. Dans une première partie, je présente les questions astrophysiques qui motivent la recherche de compagnons d'étoiles ainsi que les deux techniques observationnelles que j'ai utilisé au cours de ma thèse: l'imagerie à haut contraste et la technique des vitesses radiales. Un état des lieux de la recherche des compagnons planétaires, naines brunes et stellaires est également fait. Dans la deuxième partie, je développe les techniques observationnelles ainsi que l'analyse de donnés utilisées. La troisième partie présente une étude sur le désert des naines brunes autour d'étoiles de type solaires sélectionnées dans un échantillon d'étoiles à dérives en vitesses radiales. La quatrième partie développe un travail observationnel qui consiste à essayer de détecter les compagnons planétaires ou naines brunes autour de naines rouges. La dernière partie est consacrée à la présentation de l'instrument SPHERE et à ma contribution personnelle à l'étude de cet instrument.
1 :  LAOG - Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble
2 :  Observatoire Astronomique de l'Université de Genève
optique adaptative – planètes extra-solaires – imagerie à haut contraste – naines brunes – coronographie – vitesses radiales

In the last decade, the field of the search and study of cold companions around solar neighborhood stars has greatly improved. The study of low mass stellar companions and brown dwarf companions brings important constraints in the understanding of stellar formation. The study of planetary systems allows us to understand the formation of our own solar system. Up to now, most systems were discovered with the radial velocities technique. This technique is an indirect method that prevents from analysing the photons of a cold companion. The next step consists in detecting and analysing the photons of such companions. Many projects of high contrast imaging instruments have been recently developed in order to fulfil this task. This thesis was inspired by the scientific preparation and the development of such a project: the SPHERE instrument that will be installed at the Very Large Telescope in Chile in 2012. In the first part, I introduce the astrophysical questions that motivate the search for star companions and describe the two observation techniques that I used during my PhD: high contrast imaging and radial velocities techniques. A state of art about the status of the search for low mass stellar companions, brown dwarf companions and planetary companions is also done. In the second part, I describe the observation, data reduction and analysis techniques I used. The third part presents a study on the brown dwarf desert around around solar type stars that were selected from a sample of stars with radial velocity drift. In the fourth part, I develop an observation work that consists in detecting the planetary or brown dwarf companions around red dwarfs. The last part is devoted to the description of the SPHERE instrument and to my own contribution into this instrumental project.

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