Amélioration de la qualité des images obtenues par optique adaptative et application à l'étude des noyaux actifs de galaxie

• Auteur / Autrice : Jonathan Exposito Cano
• Direction : Gérard Rousset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : [Astronomie et astrophysique]
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Imagerie en astronomie

Formation stellaire

Optique adaptative

Noyaux actifs de galaxies

Résumé

Pour obtenir la meilleure qualité d'image issue d'un système optique en terme de contraste, il est de coutume de déconvoluer l'image de la fonction d'étalement de point (FEP). Pour que cette méthode soit efficace, il faut que la fonction de transfert optique du système télescope + atmosphère résiduelle soit bien caractérisée. Une déconvolution dite myope est parfois utilisée pour pallier ce problème. Cette méthode permet d'estimer à la fois l'objet et la FEP à partir d'une FEP moyenne obtenue durant l'observation de la source étalon, d'une densité spectrale de puissance de la FEP et de l'image. Cependant, comme tout algorithme d'inversion, la déconvolution myope a besoin de conditions initiales assez proche de la solution finale pour converger vers la bonne solution. Les résultats peuvent être aléatoires si l'incertitude sur la FEP est trop grande. La reconstruction de FEP est alors une solution. La boucle d'optique adaptative analyse à chaque instant l'état de la turbulence et les mesures de l'analyseur ainsi que les commandes sont enregistrées. Il est alors possible d'utiliser une méthode qui permet de reconstruire la fonction de transfert optique (FTO ou la FEP) de l'atmosphère résiduelle durant l'observation en utilisant les données de télémétrie en temps réel fournies par la boucle d'OA. La reconstruction est faite en post-traitement et ne nécessite pas de temps supplémentaire, ce qui maximise le temps réservé à la source scientifique et présente donc un intérêt certain pour les observations. J'ai développé durant cette thèse un nouvel outil permettant la reconstruction de la FEP basé sur une approche du maximum de vraisemblance. En parallèle, j'ai étudié les régions proche du noyaux actif de la galaxie NGC 1068 à l'aide de NACO, un spectro-imageur muni d'une optique adaptative sur le VLT.

To get the best quality of the images from an optical system in terms of contrast , it is used to deconvolve the image from the point spread function (PSF). For this method to be effective, it is necessary that the optical transfer function of the system telescope + residual atmosphere is well characterized. Myopic deconvolution is sometimes used to overcome this problem. This method is used to estimate both the object and the PSF from an average PSF obtained during the observation of the standard source, a power spectral density of the PSF and of the image. However, like any inversion algorithm, the myopic deconvolution needs initial conditions close enough to the final solution to converge to the correct solution. The results can be random if the uncertainty on PSF is too large. The reconstruction of FEP is then a solution. The analysis at each time adaptive optics loop state of turbulence and analyzer measurements and controls are recorded. 11 is then possible to use a method to reconstruct the optical transfer function (OTF or PSF) of the residual atmosphere during the observation using data from real-time telemetry provided by the AO loop. The reconstruction is done in post-processing and does not require extra time, which maximizes the time available for scientific source and therefore has a certain interest in the observations. I developed during this thesis a new tool for the reconstruction of PSF based on a maximum likelihood approach. At the same time, I studied the regions near the active nucleus of the galaxy NGC 1068 using NACO, an imaging spectrometer equipped with adaptive optics on the VLT.