laissez un commentaire
Anne Boucher, étudiante iREx à l’Université de Montréal, a déposé sa thèse de doctorat au printemps 2022. Elle résume ici les travaux de recherche qu’elle a menés dans le cadre de son doctorat. Durant ma thèse, je me suis intéressé à l’atmosphère des exoplanètes géantes gazeuses en orbite très proche de leur étoile. Grâce à une technique appelée spectroscopie en transmission, j’ai étudié la composition chimique de leurs atmosphères, ce qui donne beaucoup d’informations sur les mécanismes de leur formation et de leur évolution. L’étude détaillée de ces exoplanètes, parfois appelées Jupiter chaudes ou sous-Saturnes chaudes, permet de mieux comprendre les processus physiques, chimiques et dynamiques qui régissent les atmosphères de ces objets astronomiques. Ce sont les données de l’instrument SPIRou, un spectropolarimètre proche infrarouge à haute résolution installé sur le télescope Canada-France-Hawaï, que j’ai principalement utilisé. Nous avons d’abord observé HD 189733 b, l’une des exoplanètes les plus étudiées, pour générer les codes d’analyse. Grâce à la spectroscopie de transmission, nous avons pu confirmer la présence d’eau et déterminer son abondance. Les résultats obtenus, cohérents avec les études précédentes, montrent que l’atmosphère de HD 189733 b est relativement propre (pas de nuages) et que la planète se serait formée loin de son étoile, où il fait suffisamment froid pour trouver de l’eau sous forme de glace. Un fort décalage vers le bleu de l’absorption d’eau a été observé, ce qui pourrait être une conséquence de la présence de vents forts dans l’atmosphère. Vue d’artiste de l’exoplanète HD 189733 b, crédit : NASA, ESA et G. Bacon (STScI) Ensuite, nous avons étudié WASP-127 b, une exoplanète moins massive mais beaucoup plus grande que Saturne. Une étude récente utilisant les données du télescope spatial Hubble (HST) et Spitzer n’a pas pu faire la différence entre deux scénarios atmosphériques : un faible rapport carbone-oxygène (C/O) avec un faible taux de monoxyde de carbone (CO) ou un rapport solide avec beaucoup de CO . Comme ce rapport permet de déterminer comment une planète s’est formée, nous avons décidé d’utiliser SPIRou car cet instrument permet l’observation d’une bande de CO qui n’est pas accessible à HST et Spitzer. En utilisant ces données, il a été déterminé qu’il y avait très peu de CO et très peu de C/O, ce qui a rarement été observé, mais est soutenu par des scénarios de formation plus réalistes variant dans le temps. Les données SPIRou ont également confirmé la présence d’eau et montrent un fort signal avec l’hydroxyle (OH), qui doit être confirmé à nouveau car l’exoplanète est trop froide pour expliquer facilement ce résultat. Les données SPIRou ont également confirmé la présence d’eau et suggéré une possible détection d’hydroxyle (OH), une détection inattendue étant donné que l’exoplanète est très froide. Ces travaux ont permis de développer notre expertise en spectroscopie de transit proche infrarouge à haute résolution à l’Université de Montréal, notamment avec SPIRou, permettant ainsi d’explorer les conditions atmosphériques des Jupiter chauds et des subcoriens. Cette première analyse conjointe réalisée sur des données haute et basse résolution en transmission a permis d’obtenir de meilleures contraintes sur les paramètres atmosphériques. Cette méthode s’avère être un outil très puissant pour étudier l’atmosphère et le sera encore plus avec les capacités révolutionnaires du télescope spatial James Webb. Plus d’information Anne a fait son doctorat à l’Université de Montréal entre 2016 et 2022, sous la direction de David Lafrenière. Sa thèse sera bientôt disponible.
Espèces similaires
← Compte à rebours pour les premières images de Webb Mes mémoires en 400 mots : Myriam Prasow-Émond →
