Planètes extrasolaires à courte période orbitale : de la détection à la caractérisation des Jupiter-chauds

par Benoît Loeillet

Thèse de doctorat en Physique et sciences de la matière. Rayonnements, plasma et astrophysique

Sous la direction de Magali Deleuil.

Soutenue en 2008

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .


  • Résumé

    Plus de 300 planètes extrasolaires ont été découvertes à ce jour. La variété et la diversité des caractéristiques qu’elles présentent sont extrêmement vastes. Et dans cette multitude, une population se distingue, les Jupiter-chauds. Ces planètes ne ressemblent, en effet, en rien à celles que l’on côtoie dans le Système Solaire. Elles ont une masse d’une à plusieurs fois celle de Jupiter et sont très proches de leur étoile parent, orbitant en seulement quelques jours. L’étude de cette population nous apporte beaucoup d’éléments quant à leur processus de formation et d’évolution. Certaines d’entre elles ont en effet la particularité de transiter devant leur étoile parent. Mes travaux de thèse m’ont mené à détecter et caractériser en densité 14 planètes extrasolaires, grâce aux programmes de recherche CoRoT et SuperWASP combinés au spectrographe SOPHIE (OHP). Parmi ces planètes figurent celles ayant la plus courte période orbitale et, autour d’une autre étoile, la plus importante masse jamais détectées en transit. Un programme novateur, que j’ai initié, nous a également permis d’explorer les capacités de détection d’un instrument de type multi-fibre (FLAMES/GIRAFFE et UVES). Nous avons montré que cet instrument peut être performant en terme de précision de mesure en vitesse radiale, et qu’il permet un très bon écrémage des cibles. L’instrument multi-fibre est utilisable également dans le cadre d’un suivi de candidats issus de programmes de recherche par photométrie, tels que la mission CoRoT, mais il nécessite dans ce cas, pour être efficace, d’un champ de vue significatif (de plusieurs degrés carrés par exemple). L’étude du transit spectroscopique de 3 systèmes planétaires m’a également permis d’apporter de fortes contraintes quant à leur processus de formation et d’évolution, et de mettre en évidence pour la première fois l’existence d’un système exotique : X0-3.

  • Titre traduit

    Extrasolar planets at short orbital period : from detection to characterisation of hot Jupiter


  • Résumé

    More than 300 extrasolar planets have been discovered. The variety and diversity of their characteristics are extremely wide. A significant part of them constitute the Hot-Jupiter population, which is strongly different from the planets we found in our Solar System. These planets have a mass from one to few Jupiter masses, and are at very short distance from their parent star (less than 0. 1 AU). The study of this population bring us robust constrains on the formation and evolution models, especially if these planets transit in front of their star. The works I’ve done during my PhD yield to detect and characterise 14 transiting extrasolar planets, thanks to the SuperWASP program and the CoRoT mission combined to the recent SOPHIE spectrograph (OHP). One of them has the shortest orbital period ever detected and another one is the largest massive object ever detected by transit. I’ve also run a new approach in order to detect Hot-Jupiter with a multi-fiber instrument, strongly decreasing the on-telescope time. We show that the FLAMES/GIRAFFE instrument (ESO) could reach a RV precision of 30 ms1. We also demonstrate that a such program is very efficient in order to select the most promising candidates. We then used this approach to do the follow-up of the transiting candidates of the LRc01 and Src01 CoRoT fields. We concluded that an instrument with a large field of view is necessary to be surely efficient. Additionally, I’ve detected and studied the spectroscopic transit of three different planets. This brought to the scientific community strong constrains on those planetary systems, and unveil the presence of a uncommon system : X0-3.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2009 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Planètes extrasolaires à courte période orbitale : de la détection à la caractérisation des Jupiter-chauds

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (XIV-196 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.187-196.

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SCT 867

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Sorbonne Université. Bibliothèque de Sorbonne Université. Bibliothèque Géosciences et environnement.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 08 AIX1 1054
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf-T682
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.