Projet ANR-08-JCJC-0102 – super-Terres : Recherche et caracterisation des exoplanetes de type super-Terres
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS A (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ILE-DE-FRANCE SECTEUR PARIS A)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 180000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : L'exoplanétologie est devenue une thématique phare en astrophysique depuis la découverte du premier système exoplanétaire en 1995. Elle est motivée par : 1) la caractérisation et l'étude de la population des exoplanètes dans notre galaxie ; 2) l'étude de la formation et évolution des systèmes planétaires ; 3) la recherche et l'étude des planètes de type Terre située dans la zone habitable de leur étoile. Dans cette thématique, la recherche d'exoplanètes de faibles masses (de type Neptune ou super-Terres) est motivée par la volonté de comprendre 1) leurs mécanismes de formation et d'évolution et, par analogie, la compréhension de la formation de notre système solaire ; 2) la distribution statistique de leur paramètres physiques par comparaison aux exoplanètes géantes. Les exoplanètes de faibles masses à transits (1 seule connue à ce jour) sont des cibles particulièrement précieuses puisqu'une mesure directe de leur masse, rayon et densité moyenne peut être obtenue. Elles offrent de plus l'unique possibilité de sonder leur atmosphère par spectroscopie d'absorption au cours du transit. De telles informations apportent de nouvelles contraintes pour les études théoriques sur la structure et composition des exoplanètes. Le but de notre projet est de mettre des efforts ambitieux et significatifs dans la détection, caractérisation et études des exoplanètes de faibles masses (Neptunes et super-Terres) qui sont considérées de nos jours comme un objectif clef en exoplanétologie et une étape vers la détection d'exoplanètes de type Terre. Notre but est de pousser les limites de détection en vitesses radiales et en photométrie afin d'explorer le domaine des exoplanètes de faibles masses et de longue période (dans la zone habitable de leur étoile). Nos objectifs s'articulent autour de 4 axes principaux : 1 – Recherche d'exoplanètes de faibles masses et longues périodes avec HARPS (3.6-m ESO). Le programme de temps garanti HARPS se termine début 2009. Nous souhaitons garder la maîtrise de ce programme en étroite collaboration avec l'Observatoire de Genève et nous déposerons une demande de temps ''large program'' à l'ESO pour intensifier la recherche d'exoplanètes de faibles masses. L'observation sur une durée totale de 8 ans nous offrira l'unique possibilité de découvrir des exoplanètes de type Neptune à longue période (0.3 – 3 ans) autour d'étoiles brillantes ( 1 seul système connu à ce jour). 2 - Optimisation du spectrographe SOPHIE (1.93-m OHP) pour atteindre la précision de 1-2 m/s pour la recherche d'exoplanètes de faibles masses de courtes périodes orbitales. La principale limitation de SOPHIE (3-5 m/s) provient de l'ancienne bonnette (développée pour ELODIE) et plus particulièrement le système de guidage et centrage sur l'entrée de fibre optique. Le changement de la caméra de guidage et du logiciel de guidage nous permettra un gain significatif sur la précision des vitesses radiales afin d'avoir la capacité de détecter des exoplanètes chaudes de faibles masses en orbite autour d'étoiles brillantes. Notre objectif est d'atteindre le même niveau de précision que HARPS afin que SOPHIE devienne l'unique instrument Doppler dans l'hémisphère Nord pouvant déceler efficacement des exoplanètes de faibles masses incluant des exoplanètes à transits. 3 – Caractérisation des exoplanètes CoRoT de type Neptune. La mission spatiale CoRoT vient juste de démarrer et a conduit, grâce aux observations sols complémentaires de SOPHIE et HARPS, à la découverte de 2 nouveaux Jupiters chauds. Notre but est de mettre des efforts significatifs pour focaliser sur les candidats exoplanètes CoRoT de type Neptune. L'objectif est d'optimiser et de renforcer la stratégie de suivi pour révéler, confirmer et caractériser les petites planètes de type super-Terres détectées par CoRoT. 4 – Suivi photométrique de l'activité stellaire et suivi photométrique des exoplanètes à transits avec le télescope automatique ROSACE. Le suivi photométrique précis des systèmes exoplanétai