recherche des systèmes multiples et leur caractérisation
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Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées Université Nice Sophia Antipolis UFR Sciences Proposition de Sujet de Thèse pour Contrat Doctoral UNS Adresse e-mail à utiliser pout toute correspondance : [email protected] Titre de la thèse Exploration des petits corps par Gaia : recherche des systèmes multiples et leur caractérisation. Thesis Title Exploring minor planets by Gaia: search of multiple system and characterization Directeur de Thèse (HDR ou assimilé) Nom : Tanga Prénom : Paolo Téléphone : 0492003042 Courriel : [email protected] Laboratoire d'accueil LAGRANGE Co-directeur Nom : Prénom : HDR : Unité de recherche : Téléphone : Courriel : Domaine Scientifique DS3 - Sciences de la Terre et de l'Univers, Espace Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées Université Nice Sophia Antipolis UFR Sciences Description du sujet Le satellite Gaia exécute un grand relevé du ciel sur 5 ans, jusqu’à la magnitude ~20.5. Pour toutes les sources, astrométrie et spectrophotométrie seront disponibles. Le niveau de précision de l’astrométrie, sans précédents, et la richesse de l’échantillon d’objets observés, fait de Gaia une mission révolutionnaire qui aura un impact important sur toutes les branches de l’astrophysique. Notre connaissance du Système Solaire, et en particulier de la ceinture des astéroïdes, sera fortement enrichie par les observations obtenues par Gaia, qui commenceront à paraître dans le courant de l’été 2016. L’Observatoire de la Côte d'Azur a un rôle à la fois historique et stratégique dans Gaia, surtout concernant le traitement et l’exploitation scientifique des données du Système Solaire. Les procédures mises en place dans la chaine de traitement se focalisent sur l’amélioration des orbites des astéroïdes, la détermination des leur formes et propriétés de rotation, et des spectres de réflectance. Toutefois, certains domaines nécessitent d’un travail plus spécifique. C’est le cas, par exemple, des satellites des astéroïdes, des planètes principales et des objets trans-neptuniens. Les systèmes multiples sont considérés comme fondamentaux pour comprendre l’évolution du Système Solaire, car ils révèlent des propriétés physiques de base tels que la masse des objets, et des indices sur leur structure interne. Pour exploiter le potentiel de Gaia dans ce domaine, une recherche ciblée doit être effectuée. Pour ces raisons, nous proposons d’explorer les observations de Gaia, pour détecter les anomalies liées à la présence de satellites connus, ou nouveaux. Les satellites ainsi révélés seront en suite utilisés pour la caractérisation dynamique et physique. De plus, les observations de certains systèmes bien connus, tels que Pluton, pourront révéler des éléments nouveaux, à comparer avec les résultats obtenus par la mission New Horizons. L’étudiant/e sera ainsi amené à acquérir une expérience spécifique dans la mission Gaia, à interagir avec d’autres experts de la communauté des petits corps, et aura la possibilité d’appliquer différentes techniques pour exploiter les observations de Gaia. En perspective il/elle aura acquis les connaissances relatives à la modélisation des astéroïdes et/ou des techniques d’observation avancées. Description of the thesis Gaia is currently performing a 5-year survey of the sky, with astrometry and spectro-photometry of all sources down to magnitude ~20.5. The unprecedented accuracy in the astrometry and the richness of the object population, including physical properties of the observed sources, makes Gaia a terrific machine that will impact all astrophysical branches for decades. Our understanding of the Solar System, and of the asteroid belt in particular, will strongly benefit from the observations secured by Gaia that will start to be published by the end of 2016. The Observatoire de la Côte d’Azur has an historical and leading role in the mission, and in particular is deeply involved in the processing and the scientific exploitation of Solar System observations carried out by Gaia. The current processing is well focused on the improvement of the asteroid orbits and on the determination of asteroid shapes, spectral and rotational properties. However, an entire area of investigation is not covered by the mass processing of asteroid data, and concerns all multiple systems, including asteroids with satellites, moons of the main planets or of Trans-Neptunian Objects (in particular, the Pluto system). Multiple Ecole Doctorale Sciences Fondamentales et Appliquées Université Nice Sophia Antipolis UFR Sciences systems are known to bring to light seminal physical information, such as the total mass and some internal properties. They are considered to be the key to a better understanding of several processes going on in the Solar System evolution. Still, their study is too specific to be fitted in the bulk processing of Gaia data. They deserve a specific treatment on their own. For this reason, we propose to explore the observations by Gaia, looking for anomalies related to the presence of known or still undiscovered asteroid satellites. Satellite detections can then be exploited for the dynamical and physical characterization. Observations of a well-known system such as Pluto will bring new information, to be compared to the results obtained by the New Horizons mission. By doing so, the PhD student will acquire a specific experience in the Gaia mission, interact with other experts in the minor planet community, and will have the opportunity of applying different approaches for the scientific exploitation of Gaia observations. In perspective, he/she will have acquired the knowledge for further activities related to asteroid modeling and/or advanced observational techniques. 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