LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse de Raphaël Galicher le jeudi 24 septembre 2009

mardi 8 septembre 2009

Titre de la thèse : "Étude de techniques d’imagerie à haut contraste basées sur la cohérence"

Jeudi 24 septembre 2009 à 14h00 dans l’amphithéâtre du LAM (bâtiment 18) à l’Observatoire de Meudon.

Directeur de thèse : Gérard Rousset

Encadrant : Pierre Baudoz

Résumé :

Depuis 1995, environ 370 exoplanètes ont été détectées mais seule une dizaine l’a été directement pour plusieurs raisons. D’abord, les projections de l’étoile hôte et de sa planète sur la sphère céleste sont très proches — quelques fractions de secondes d’arc. Ceci impose un diamètre minimum pour le télescope et un système compensant les perturbations atmosphériques. Ensuite, le flux lumineux de l’étoile hôte est entre 10^6 et 10^10 fois plus fort que celui de la planète. Pour réduire ce flux stellaire sans affecter le flux planétaire, nous utilisons un coronographe dont les performances sont limitées par les défauts optiques qui doivent être compensés ou estimés.

Pendant ma thèse, j’ai étudié sur des plans théoriques et expérimentaux deux techniques : le coronographe à quatre quadrants à étages multiples (MFQPM) pour atténuer le flux stellaire et la self coherent camera (SCC) qui minimise l’impact des aberrations optiques en utilisant l’incohérence entre lumières stellaires et planétaires. J’ai montré en laboratoire qu’un prototype non optimisé du MFQPM fournissait une extinction achromatique de l’étoile centrale de 10^3—10^4 entre 550 et 750nm. Puis, j’ai montré par simulations numériques que la SCC s’associe aisément avec un coronographe de type Lyot et qu’en utilisant ses deux modes de fonctionnement — analyseur de surface d’onde en plan focal et imagerie différentielle —, des planètes de type Terre pouvaient être détectées de l’espace sous des conditions réalistes. J’ai également montré que la SCC permet d’estimer l’amplitude complexe du champ électrique en plan focal grâce au banc d’Imagerie Très Haute Dynamique que j’ai développé à l’Observatoire de Paris.