Hyperspectral analysis and imaging from interferometric observations of circumstellar environments
Imagerie et analyse hyperspectrales d'observations interférométriques d'environnement circumstellaires
Résumé
Environment of nearby stars requires instruments with high performances in termsof dynamics and angular resolution. The interferometry offers a solution. Inparticular, in the nulling interferometry, the flux of the star on the axis ofthe interferometer is strongly reduced, allowing to emerge fainter structuresaround it. In this context, the image reconstruction is a fundamental andpowerful tool. The advent of the high spectral resolution interferometers such asAMBER, MATISSE and GRAVITY boost the interest in the polychromatic imagereconstruction, in order to exploit all the available spectral information.The goal of this thesis is to develop and improve monochromatic and hyperspectralimaging techniques. The work here presented has two main parts. First, we discussthe performances of the nulling in the context of the inverse problem solving.This part is based on simulations and data collected on the nulling test benchPERSEE. Second, we adapted and developed monochromatic and hyperspectral imagereconstruction methods. Then, we applied these methods in order to study thecircumstellar environment of two evolved objects, Achernar and Eta Carina, fromPIONIER and AMBER observations.This work provides elements in the field of the image reconstruction forminterferometric observations as well as the specific studies on the environmentof Achernar and Eta Carina
L'observation des planètes extrasolaires, ainsi que l'étude de l'environnementcircumstellaire demandent des instruments très performants en matière dedynamique et de résolution angulaire. L'interférométrie classique et annulanteoffrent une solution. En particulier, dans le cas de l'interférométrie annulante,le flux de l'étoile sur l'axe de l'interféromètre est fortement réduit et permetainsi aux structures plus faibles hors axe d'émerger et être plus facilementdétectables. Dans ce contexte, la reconstruction d'image est un outilfondamental. Le développement d'interféromètres à haute résolution spectraletelle que AMBER, et bientôt MATISSE et GRAVITY, fait de la reconstruction d'imagepolychromatique une priorité.Cette thèse a comme objectif de développer et d'améliorer des techniques dereconstruction d'image hyperspectrale. Le travail présenté s'articule en deuxparties. En premier, nous discutons le potentiel de l'interférométrie annulantedans le cadre de la résolution du problème inverse. Ce travail repose sur dessimulations numériques et sur l'exploitation de données collectées sur le bancinterférométrique annulant PERSEE. Ensuite, nous avons adapté et développé desméthodes de reconstruction d'images monochromatique et polychromatique. Cestechniques ont été appliquées pour étudier l'environnement circumstellaire dedeux objets évolués, Achernar et Eta Carina, à partir de données PIONIER etAMBER.Ce travail apporte des éléments méthodologiques sur la reconstruction d'image etl'analyse hyperspectrale, ainsi que des études spécifiques sur l'environnementd'Achernar et d'Eta Carina
Origine : Version validée par le jury (STAR)