jeudi 19 septembre 2024
La soutenance de thèse d’Antoine CHOMEZ aura lieu le vendredi 4 octobre 2024 à 14h00, dans l’amphithéatre du bâtiment 18 à Meudon.
"Recherche d’exoplanètes en imagerie haut contraste : une nouvelle analyse homogène des données de l’instrument SPHERE sur le VLT."
La thèse est dirigée par Anne-Marie LAGRANGE (LESIA), Philippe DELORME (IPAG), Maud LANGLOIS (CRAL), et Gael CHAUVIN (Lagrange).
La soutenance sera également accessible en direct sur la chaîne Youtube du LESIA :
https://www.youtube.com/channel/UCzPLngWE_6JVuJ4szh8U-RQ.
La détection d’exoplanètes en imagerie haut contraste est un véritable défi technique nécessitant de combiner des instruments à la pointe de la technologie ainsi que des algorithmes avancés de traitement d’images. L’étude de ces objets est cruciale : l’imagerie directe est la seule technique permettant d’analyser les photons directement émis par ces objets et de les étudier au moment de leur formation. De plus, l’imagerie est la seule technique permettant l’exploration systématique des environnements stellaires à des séparations supérieures à 10 unités astronomiques, domaines inaccessibles aux techniques indirectes comme le transit ou les vitesses radiales. Les grands relevés d’imageries jouent donc un rôle important dans la découverte de nouveaux compagnons ainsi que dans l’étude de la fréquence de ceux-ci au-delà de 10 unités astronomiques. Intégré au sein de l’équipe de l’ERC COBREX, j’ai été chargé de l’analyse massive de l’ensemble des données d’archives d’imagerie à haut contraste obtenue avec l’instrument SPHERE en utilisant un algorithme appelé PACO qui vise la détection et la caractérisation d’exoplanètes. Cette analyse massive a pour but de détecter des sources précédemment invisibles grâce à l’amélioration des performances de détection apportée par PACO et de dériver des limites de détection robustes afin de contraindre le taux d’occurrence des super Jupiter au-delà de 10 unités astronomique de leur étoile hôte, ce qui permet d’étudier la distribution radiale de ces objets Dans un premier temps, mon travail fut d’optimiser PACO pour nos besoins (par exemple en améliorant les a priori spectraux utilisés pour optimiser la détection) et de le rendre opérationnel sur le COBREX Data Center afin de créer l’infrastructure nécessaire au traitement massif. J’ai ensuite validé l’approche globale et la robustesse des résultats à travers une première étude sur un échantillon de 24 étoiles. Une fois le pipeline de traitement opérationnel, j’ai effectué l’analyse complète de données provenant de 2 relevés d’imagerie : SHINE (incluant 400 étoiles membres d’associations jeunes et proches de types spectraux A à M) et BEAST (85 étoiles de la région de formation ScoCen et de types spectraux B). Enfin, j’ai analysé les données restantes de l’archive SPHERE susceptibles de permettre la détection de nouvelles exoplanètes. Au cours de ce travail, j’ai analysé et classifié des milliers de sources ponctuelles présentes dans les images, identifié les sources les plus prometteuses nécessitant un suivi et dérivé des limites de détection robustes pour établir des contraintes statistiques fortes sur le taux d’occurrence des super Jupiter situés au delà de 10 unités astronomiques. Au cours de cette réanalyse, nous avons pu détecter un nouveau compagnon naine brune d’environ 15 masses de Jupiter, orbitant dans un système hiérarchique quadruple, dont toutes les composantes sont visibles grâce à l’instrument SPHERE. J’ai également participé à l’analyse de plusieurs systèmes individuels, combinant les données SPHERE avec des données de vitesses radiales, d’astrométrie absolue ou des spectres de moyenne résolution.
