Interférométrie différentielle avec AMBER

Differential interferometry with AMBER

• Auteur / Autrice : Florentin Millour
• Direction : Alain Chelli, Romain G. Petrov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étoiles des premiers types

Interféromètre du très grand télescope ESO

Mots clés libres

Phase différentielle

Interférométrie stellaire optique à longue base

Résumé

L'interférométrie optique en astronomie est une technique permettant de sonder les objets observés à une résolution spatiale impossible à atteindre avec un télescope unique. Ce domaine d'instrumentation entre dans une nouvelle phase avec l'arrivée de nouveaux instruments combinant de très grands télescopes sur des bases allant jusqu'à 200m. AMBER (Astronomical Multi BEam Recombiner) est l'instrument recombineur à trois télescopes du VLTI (Very Large Telescope Interferometer) qui apporte à la fois de la résolution spectrale et des capacités d'imagerie sur cette infrastructure à la pointe de la recherche astrophysique. Je présente dans cette thèse mon apport au traitement du signal de l'instrument AMBER afin d'obtenir les observables nécessaires à l'exploitation scientifique des données. J'y présente l'approche dans le plan image qui a été utilisée et validée sur le ciel avec cet instrument, insi que les observables différentielles chromatiques que j'ai développées spécifiquement. Les observables différentielles chromatiques consistent à comparer la mesure de franges enregistrées simultanément entre deux longueurs d'ondes proches. Cela permet de reconstruire une fraction très substancielle de l'information de phase de l'objet, perdue par les estimateurs classiques jusque là utilisés en interférométrie. Je développe aussi le potentiel de ces observables ainsi que leur application pratique sur l'étude de divers objets astrophysiques dont les étoiles à enveloppe et les objets binaires.

Long baseline optical interferometry in astronomy is a technique allowing to get insights of an object with unprecedented angular resolution, impossible to reach with a single-dish telescope. This instrumentation domain is entering a new phase with the arrival of very large telescopes combined over baselines ranging up to 200m. AMBER (Astronomical Multi BEam Recombiner) is the three-telescopes recombining instrument of the european VLTI (Very Large Telescope Interferometer) bringing together spectral resolution and imaging capacity to this pioneering infrastructure in astrophysics. I present in this work my contribution to the digital signal processing of the AMBER instrument in order to extract the relevant measures from the data acquired. I present here the image space approach used and validated on sky with this instrument as well as the colour-differential observables that I developped specifically. The colour-differential observables compare the fringes measurement simultaneously recorded at two close-by wavelengths. This allows to reconstruct a very significant part of the phase of the object, usually lost in the currently-used observables in interferometry. I develop also the potential and practical application of these observables on the study of various astrophysical objects such as Balmer lines emitting stars and binary objects.