Réalisation d'un spectrographe astronomique dédié aux mesures de vitesses radiales stellaires

• Auteur / Autrice : François Bouchy
• Direction : Pierre Connes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique et techniques spatiales
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Héliosismologie

Exoplanètes

Astronomie -- Instruments

Spectromètres

Spectrographes

Astronomie

Résumé

Les moyens d'observations actuels permettent de s'attaquer à deux défis astrophysiques : la recherche d'exo-planètes et la détection d'oscillations stellaires de type solaire. Une approche, pour déceler la signature de ces phénomènes, consiste à mesurer les variations de vitesse radiale stellaire. Quelques spectrographes permettent à ce jour d'atteindre une précision de 3 à 20 m/s. Ils ont permis la découverte de plusieurs exo-planètes de masse supérieure à celle de saturne et des détections proposées d'oscillations acoustiques. Nos observations sur le spectrographe ELODIE, célèbre grâce à l'exo-planète 51 peg, ont conduit à la détection de modes p sur procyon. Elles ont permis de montrer des erreurs systématiques résiduelles limitant la précision à quelques m/s. Nous avons réalisé un nouveau spectrographe ÉMILIE dédié aux mesures de vitesses radiales stellaires. Optimisé pour l'accéléromètrie astronomique absolue mais également utilisable avec un étalonnage classique, celui-ci vise une précision de 1 m/s. ÉMILIE est un spectrographe échelle sous vide alimenté par une unique fibre optique de 50 microns. Equipé d'un réseau 204 x 408 mm et d'un ccd 1k x 1k, il couvre environ 50 % du domaine spectral 430-700 nm avec une résolution proche de 150 000. Cet instrument donne en laboratoire des précisions à court terme meilleures que 1 m/s. Un système de guidage et mise au point automatique fut réalisé afin de réduire les fluctuations géométriques du faisceau stellaire sur l'entrée de fibre du spectrographe limitant la précision. ÉMILIE fut installé au printemps 1999 au télescope de 1. 52 m de l'observatoire de Haute-Provence où il est en phase de validation. Nos premières mesures sur étoile, réalisées dans des conditions non optimales, donnent une précision à court terme de 2 m/s. Un test complet de l'AAA réalisé sur le soleil a permis d'observer les oscillations acoustiques à 5 mn montrant que l'instrument était adapté à la détection des oscillations stellaires de type solaire.