LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse de Jean-Loup Baudino le mardi 29 septembre 2015

mercredi 16 septembre 2015

La soutenance aura lieu le mardi 29 septembre 2015 à 10 h dans l’amphithéâtre du bâtiment 18, à l’Observatoire de Paris, site de Meudon.

Titre de la thèse

Analyse des données photométriques et spectroscopiques infrarouges d’exoplanètes obtenues avec l’instrument SPHERE du VLT.

Directeurs de thèse

Bruno Bézard et Anthony Boccaletti

Résumé

Depuis 2003 l’imagerie directe d’exoplanètes a permis d’obtenir des informations spectroscopiques et photométriques pour caractériser l’atmosphère de ces planètes géantes.

Notre but a été tout d’abord de développer un outil simple pour interpréter les observations venant de SPHERE (Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch) au VLT et GPI (Gemini Planet Imager) au Gemini Sud pour déterminer les paramètres physiques des planètes.

Nous avons développé un modèle d’exoplanètes géantes jeunes (nommé Exo- REM pour Exoplanet Radiative-convective Equilibrium Model). Les paramètres d’entrée du modèle sont la gravité de surface g, la température effective (Teff ) et la composition élémentaire. Les sources d’opacité comprennent l’absorption par le continuum induit par collisions H2-He et les raies atomiques et moléculaires de 8 corps différents (incluant la liste de raies du méthane d’Exomol). Les absorptions par des nuages de fer et de silicates sont aussi prises en compte sans diffusion.

J’ai utilisé Exo-REM avec des observations photométriques et spectroscopiques des planètes et naines brunes HD 95086 b, β Pictoris b, κ Andromedae B, HR 8799 b, c, d, e, GJ 758 B.

J’ai enfin étudié avec quelle précision pouvait-on dériver les paramètres physiques des planètes à partir de différents jeux d’observations, photométriques et spectroscopiques dans le cadre de SPHERE.


Abstract

Since 2003 direct imaging of exoplanets allows us to obtain spectroscopic and photometric data to characterize their atmospheres.

First, our goal was to develop a simple tool to interpret data from SPHERE and GPI to derive planetary physical parameters. We developed a model of young giant exoplanet (called Exo-REM for Exoplanet Radiative-convective Equilibrium Model). Input parameters are surface gravity g, effective temperature (Teff ) and and elemental composition. Opacity sources include the H2-He collision-induced absorption and atomic and molecular lines from eight compounds (including CH4 updated with the Exomol linelist). We consider clouds of iron and silicates without scattering.

I have used Exo-REM to analyse photometric and spectral observations of HD 95086 b, β Pictoris b, κ Andromedae B, HR 8799 b, c, d, e, GJ 758 B.

I finally investigated the precision to which the above parameters can be constrained from SPHERE measurements using different sets of near IR filters as well as low resolution spectroscopy.