Détection de naines brunes et planètes géantes gazeuses à grande séparationutilisant des images d’archive
Les années de collecte de données astronomiques sur de larges portions du ciel fournies par des instruments dédiés ont conduit à des banques d’images prises à différentes lon- gueurs d’onde, résolutions, profondeurs de champ qui restent, pour la plupart, inexploitées (e.g. 2MASS, WISE, SPITZER, SDSS). Le développement de nouveaux algorithmes de traitement des données permet de revaloriser ces images prises des années plus tôt. Le but de ce travail de maîtrise était d’identifier de nouveaux compagnons de faible masse à grande séparation autour d’étoiles jeunes de faible masse (type M) en utilisant des images d’archive. Les archives utilisées pour identifier les candidates sont principalement les images en bande J, H et Ks du catalogue 2MASS. L’emploi d’un algorithme de soustraction de fonction d’étalement du point basé sur la combinaison linéaire optimisée d’étoiles de référence, combiné à un algorithme inspiré de l’imagerie différentielle spectrale appliqué sur une sélection judicieuse de 2 812 étoiles a permis d’identifier 7 candidates. Cinq d’entre elles avaient été déjà détectées par d’autres équipes. Une s’est avérée être une M9 du champ et l’autre une L3β appartenant probablement à l’association jeune AB Doradus. Ce travail confirme, comme plusieurs avant lui, la faible prévalence des compagnons de masse planétaire et naines brunes sur de très longues orbites (> 100 UA) autour d’étoiles jeunes de faible masse. Cette conclusion a motivé l’étude d’une nouvelle approche pour détecter ces compagnons à faible séparation (< 40 UA). Ce projet, partiellement complété, a pour but de démontrer la possibilité de détecter des objets ayant des masses planétaires orbitant des étoiles jeunes assez massives (G–F–A) indépendamment de leur séparation à l’aide de la nouvelle génération de spectrographes échelles infrarouges à haut pouvoir dispersif. Les observations synthétiques réalisées ont permis de conclure que des objets ayant une atmosphère principalement composée de molécules et un contraste allant jusqu’à 10^5 avec leur étoile pouvaient être détectés en 1h d’observation avec un instrument comme SPIROU. L’emploi d’algorithmes utilisant la corrélation croisée et d’algorithmes de soustraction des spectres inspirés de ceux utilisés en imagerie différentielle permet d’extraire la signature spectrale de la planète.
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