LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse de Damien Pickel le mardi 20 novembre 2012

mercredi 14 novembre 2012

La soutenance aura lieu le mardi 20 novembre 2012 à 10h00 dans la salle de conférence du Château sur le campus de Meudon.

Titre de la thèse

Étude d’un déphaseur achromatique "damier" dans un interféromètre à frange noire pour la caractérisation future des planètes extrasolaires

Thèse sous la direction de Daniel ROUAN et de Didier PELAT

Résumé

Un des grands thèmes actuel en astrophysique est la recherche d’exoplanètes, dont les principaux objectifs sont la compréhension de la formation des planètes, en observant des systèmes planétaires en formation, et la découverte d’une planète habitable ou habitée en recherchant la présence de bio-traceurs (CO2, H2O et O3) dans son atmosphère grâce à la mesure de son spectre. La détection directe de la planète est donc requise, malgré le grand contraste (109 dans le visible) et la faible séparation angulaire (0,1" à 10 parsec) entre une planète de type Terre et son étoile. L’interférométrie annulante est une méthode qui permet de récupérer les photons directement émis par la planète, en ajoutant un déphasage de pi dans un bras de l’interféromètre pour d’annuler le flux de l’étoile visée par interférence destructive, tandis que la planète (hors-axe) subit une interférence constructive avec la bonne distance entre les télescopes. La mesure du spectre de la planète implique donc de produire un déphasage achromatique de pi sur la bande spectrale désirée, mais il s’agit d’une opération complexe qui est l’objet de nombreuses R&D depuis plus de dix ans. Mon travail de thèse s’inscrit dans ce mouvement en validant expérimentalement un nouveau type de déphaseur achromatique : les "damiers". Il s’agit de deux miroirs ou lames transparentes composées de plusieurs cellules produisant un déphasage donné à une position donnée, conçus pour être placés dans chacun des bras de l’interféromètre. Pendant ces trois années de thèses j’ai construit un banc optique pour mesurer les performances en terme d’atténuation, de damiers fabriqués par gravure sur une lame transparente, puis synthétisé avec un miroir segmenté. En parallèle j’ai mis au point une simulation numérique qui m’a permis de caractériser et prévoir le comportement des "damiers" dans le montage optique et de déterminer certaines tolérances sur la fabrication des "damiers" ainsi que sur l’alignement dans le montage optique.

Lors de ma soutenance, je présenterai les résultats auxquels je suis parvenu.