Haut-contraste pour l'imagerie directe d'exoplanètes et de disques: de la self-coherent camera à l'analyse de données NICI

Résumé : Sur les 1800 exoplanètes détectées à ce jour, seulement une cinquantaine l’ont été par imagerie directe. Cependant, en permettant l’observation de disques circumstellaires et de planètes (parfois simultanément autour d’une même étoile, comme dans le cas de β-pictoris), cette méthode est un outil fondamental pour la compréhension des différentes étapes de la formation et de l'évolution des systèmes planétaires. En outre, l’accès direct à la lumière des objets détectés permet leur analyse spectroscopique, ouvrant la voie pour la première fois à une caractérisation chimique et thermique de leur atmosphère et surface. Cependant, l’imagerie directe demande la résolution de défis spécifiques : il s’agit d’accéder à des objets dont le contraste peut atteindre 10^-8 à 10^-11 avec leur étoile hôte, et séparés seulement d’une fraction d’arc seconde. Pour obtenir ces valeurs, plusieurs techniques doivent être mises en œuvre. Un coronographe, utilisé avec des techniques de correction active des aberrations optiques et un miroir déformable pour augmenter ses performances, produit des images haut-contraste, qui peuvent être traitées ultérieurement grâce à des méthodes d’imagerie différentielle. Mon travail de thèse se situe à l’intersection de ces techniques. Dans un premier temps, j’ai analysé, en simulation et expérimentalement sur le banc THD –Très haute dynamique– de l’Observatoire de Paris, les performances de la self-coherent camera, une technique d’analyse en plan focal des aberrations optiques. Cette analyse m’a permis d’atteindre des zones de haut contraste (appelées dark holes) avec des performances meilleures que 3.10^-8 entre 5 et 12 λ/D, en lumière monochromatique. J’ai étendu cette étude à des bandes spectrales étroites. Dans une seconde partie de ma thèse, j’ai pu analyser des images haut-contraste issues d’un instrument coronographique, NICI. Le traitement de ces données en utilisant des techniques récentes d’imagerie différentielle m’a permis d’obtenir des images inédites du disque de poussière orbitant HD 15115.
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Contributeur : Johan Mazoyer <>
Soumis le : mercredi 7 janvier 2015 - 20:16:54
Dernière modification le : vendredi 4 janvier 2019 - 17:33:04
Document(s) archivé(s) le : samedi 15 avril 2017 - 14:37:44

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  • HAL Id : tel-01075914, version 2

Citation

Johan Mazoyer. Haut-contraste pour l'imagerie directe d'exoplanètes et de disques: de la self-coherent camera à l'analyse de données NICI. Instrumentation et méthodes pour l'astrophysique [astro-ph.IM]. Paris 7, 2014. Français. 〈tel-01075914v2〉

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