PDF - 100.2 ko - Sujet de thèse FIRST 2010

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PDF - 100.2 ko - Sujet de thèse FIRST 2010

Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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ÉCOLE DOCTORALEASTRONOMIE& ASTROPHYSIQUE D'ILE-D E-FR A N C E
Proposition de thèse pour la rentrée 2010
Nom du Directeur de thèse :Guy Perrin et Sylvestre Lacour
Habilité à diriger des recherches : Ou Docteur d'Etat
Oui Non
Laboratoire(adresse, téléphone, fax, e-mail, etcode d'unité) : Observatoire de Paris /LESIA, UMR CNRS 8109 5, place Jules Janssen 92190 Meudon
Equivalenceà préciser : Astronome
Téléphone: Fax:
01 45 07 79 63 01 45 07 28 06
Lieu de la thèse(si différent de celui du laboratoire) : Observatoire de Meudon – Observatoire Lick
(*) • Thèmescientifique: Physique fondamentale et expérimentale
Résumé du sujet proposé (T I T R E, contexte, contenu et méthodes) :(Si vous le désirez, vous pouvez ajouter 1 ou 2 pages de description plus détaillée, avec une bibliographie très sommaire. Les étudiants pourront en prendre connaissance à leur secrétariat de master.Mais seule la présente page sera reproduite dans la brochure de synthèse des propositions de thèse).
Détection de systèmes exoplanétaires par imagerie très haute dynamique non redondante fibrée
De premières images de planètes autour détoiles relativement très brillantes ont été réalisées. Ces planètes sont des planètes géantes à relativement grande distance de leur astre central. Les observations au sol ont pu être conduites grâce à des systèmes doptique adaptative permettant datteindre la limite de diffraction avec de grands télescopes et daugmenter la dynamique des images à quelques fois la limite de diffraction du télescope.
Nous avons proposé un nouveau concept dimageur très haute dynamique reposant sur les principes de linterféromètre monomode fibré et du masquage de pupille non redondant (Perrin et al., MNRAS 373, 747, 2006; Lacour et al., MNRAS 374, 832, 2007). Il consiste à subdiviser la pupille dun télescope en sous pupilles de dimension de lordre du paramètre de Fried r0 età injecter le flux collecté par chaque sous pupille dans une fibre monomode. Une pupille de sortie non redondante est reconstituée en sortie et tous les états dinterférence sont mesurés indépendamment sans que les phases turbulentes ne soient mélangées. Le bruit de tavelures ayant ainsi été éliminé, lavantage de la méthode est que la fonction de transfert optique du système est constante au bruit de photon et de détection près ce qui confère à limageur la capacité de réaliser des images à trèshaute dynamique près dune source centrale brillante, potentiellement à une fraction de la limite de diffraction. Cest donc un avantage important pour lexploration de la partie interne des systèmes exoplanétaires par rapport aux systèmes classiques combinant optique adaptative et coronographie.
Ce concept a donné naissance à linstrument FIRST (Fibered Imager foR Single Telescope). De premières images visibles ont été obtenues avec un prototype de laboratoire. Le prototype est en cours de mise à niveau pour être installé sur le télescope Shane-3m de lObservatoire Lick en Californie. Cette opération est une collaboration avec une équipe de Berkeley et SETI. Lobjectif de la thèse est une démonstration du principe puis lobtention de résultats astrophysiques originaux. La thèse débutera par des tests du prototype au Lick et son exploitation observationnelle afin de valider le principe instrumental, de mettre au point la technique. Létudiant(e) pourra le faire évoluer le prototype afin den optimiser les performances astrophysiques. Il ou elle sera amené(e) à mettre au point des techniques danalyse et de traitement de données permettant datteindre des dynamiques de plusieurs millions à une distance aussi proche quune fraction de la limite de diffraction. Les premières cibles pourront être des étoiles binaires à fort contraste. La thèse comporte un volet prospectif pour la détection directe de planètes géantes gazeuses chaudes et létude de leur atmosphère dans les domaines visible et infrarouge.
Nature du travail(cocher une ou plusieurs cases) : théorieobservationsinstrumentationmodélisationtraitement de donnéesphysique fondamentaletraitement du signal autre (préciser)
(*) thème dans la liste suivante (si vous choisissez plusieurs thèmes, la proposition sera classée suivant le premier de laSélectionner un seul liste) : Géophysique : Terre, atmosphère, ionosphère, magnétosphère ; Géodésie et Géodésie spatiale ; Astrométrie et Mécanique céleste, Systèmes Dynamiqueset vent solaire ; Sciences planétaires ; Etoiles et environnement stellaire ; Objets compacts ; Le milieu; Soleil interstellaire ; La Galaxie ; Galaxies, quasars ; relevés ; Cosmologie ; Physique fondamentale et expérimentale.
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