Les planètes extrasolaires et les naines brunes

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QuickTime™ et un
décompresseur TIFF (non compressé)
sont requis pour visionner cette image.
Des étoiles aux planètes :
le challenge COROT
QuickTime™ et u n
dé com press eur TIFF (non com press é)
so nt re quis pou r visio nner cette i mage .
Q ui ck Ti m e ™ et un
d éc om p r es se ur TI FF (n on co m pr e ss é)
s on t r eq ui s p ou r v i si on ne r c et t e i m a ge .
QuickTime™ et un
décompresseur TIFF (non compressé)
sont requis pour visionner cette image.
Qu ic kTi me™ e t u n
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QuickT i me™ et un
décompresseur T IFF (non compressé)
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QuickTime™ et un
décompresseur TIFF (non compressé)
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QuickTi me™ et un
décom presseur T IFF (non compressé)
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décom presseur T IFF (non compressé)
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Lionel Bigot
Thierry Corbard
Merième Chadid
Eric Chapellier
François Fressin
Slobodan Jankov
Aurélien Garnier
Pierre Morel
Jean-Pierre Sareyan
Fréderic Thévenin
Jean-Claude Valtier
Des étoiles aux planètes :
le challenge COROT
Gabrielle Berthomieu (CoI)
Tristan Guillot (CoI, représentant CS)
Philippe Mathias (CoI)
Janine Provost (CoI)
Thierry Toutain (CoI)
La mission
scientifique
Vue générale
Expérience de photométrie stellaire de très grande précision, basée
sur des sessions d’observation de longue durée
Deux programmes scientifiques, menés simultanément sur des
régions adjacentes du ciel
Sismologie stellaire
Recherche d’exoplanètes
La mission
scientifique
Principe
Détecter des variations
relatives au cours du temps
du flux lumineux stellaire
(sur le disque de l'étoile)
Les données COROT
sont des courbes de lumière
Modes d’oscillation (une centaine)
Activité magnétique (irrégulière)
Transits planétaires
Sismologie
stellaire
QuickTime™ et un
décompresseur GI F
sont requis pour v isionner cette image.
Etude des processus hydrodynamiques internes
• analyse en fréquence des modes d’oscillation (pression, gravité)
entre 0.1 et 10 mHz (entre 1 min et 3 heures)
• demande une précision photométrique relative de 10-6 en lumière blanche
Coeur nucléaire
Zone radiative
Zone convective
Tachocline
Sismologie
stellaire
QuickTime™ et un
décompresseur GI F
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Etude des processus hydrodynamiques internes
• analyse en fréquence des modes d’oscillation (pression, gravité)
entre 0.1 et 10 mHz (entre 1 min et 3 heures)
• demande une précision photométrique relative de 10-6 en lumière blanche
Sismologie
stellaire
QuickTime™ et un
décompresseur GI F
sont requis pour v isionner cette image.
Etude des processus hydrodynamiques internes
• analyse en fréquence des modes d’oscillation (pression, gravité)
entre 0.1 et 10 mHz (entre 1 min et 3 heures)
• demande une précision photométrique relative de 10-6 en lumière blanche
(Observations du Soleil par MDI)
Sismologie
stellaire
QuickTime™ et un
décompresseur GI F
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Etude des processus hydrodynamiques internes
• analyse en fréquence des modes d’oscillation (pression, gravité)
entre 0.1 et 10 mHz (entre 1 min et 3 heures)
• demande une précision photométrique relative de 10-6 en lumière blanche
Paramètres accessibles
Contenu en Hélium et rayon du coeur,
limites des zones convectives,
profil de rotation interne…
Recherche d'exoplanètes
QuickTime™ et un
décompresseur GIF
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• détection par la méthode des transits
• précision photométrique relative de quelques 10-4 jusqu’à mv=15.5
• analyse chromatique du signal à l’aide d’un prisme (3 couleurs)
Probabilité = Rpl/a ~ 1% en moyenne
F/F
DF/F= (Rpl/Rstar)2
≈10 hrs
100 ppm
Terre : 10-4 , Jupiter : 10-2
t(hrs)
Exemple Terre à 1 u.a
Durée du transit = P 2Rstar/2 a  a1/2 Rstar
Les étoiles cibles
Sismologie
Sessions longues (150 jours)
• analyse spectrale fine
• séquence principale A, F, G
• cibles: analogues solaires,
 Scuti,  Dor,  Cep…
Les étoiles cibles
Sismologie
Sessions longues (150 jours)
• analyse spectrale fine
• séquence principale A, F, G
• cibles: analogues solaires,
 Scuti,  Dor,  Cep…
Sessions courtes (20 jours)
• statistiques sur l’excitation des
modes dans le diagramme HR
• nombreuses familles d'étoiles :
A peculiar, sous-naines B, Be…
Les étoiles cibles
Sismologie
Sessions longues (150 jours)
• analyse spectrale fine
• séquence principale A, F, G
• cibles: analogues solaires,
 Scuti,  Dor,  Cep…
Sessions courtes (20 jours)
• statistiques sur l’excitation des
modes dans le diagramme HR
• nombreuses familles d'étoiles :
A peculiar, sous-naines B, Be…
Recherche d'exoplanètes
• naines rouges
• types spectraux F à M
L’instrument COROT
Camera
Objectif
Mirror M2
Baffle
externe
Mirroir
M1
Viseur
d’étoile
radiateur
Les cibles dans le plan focal
1.3 °
cible secondaire (m=9)
*
cible principale (m=6)
échantillonage 1 s
*
*
*
•
*
•
•
*
(total max. 12000 cibles)
échantillonage 15 min
*
*
champ sismologique
très défocalisé
étoiles faibles
(11-16)
•
*
*
•
champ de vue du télescope
champ exoplanétaire
focalisé + bi-prisme
Les cibles dans le plan focal
1.3 °
cible secondaire (m=9)
*
cible principale (m=6)
échantillonage 1 s
*
*
*
•
*
•
•
*
(total max. 12000 cibles)
échantillonage 15 min
*
*
champ sismologique
très défocalisé
étoiles faibles
(11-16)
•
*
*
•
champ de vue du télescope
champ exoplanétaire
focalisé + bi-prisme
Orbite et domaine de vol
Orbite basse polaire inertielle
Pour conserver une direction d'observation fixe pendant 6 mois sans être
ébloui par le Soleil ni masqué par la Terre
Paramètres orbitaux de référence
• a
= 7274 km (altitude =896 km)
• e
= 1.27.10-3
• i
= 90 degrés
• W
= 12.5 degrés (J2000)
Propriétés
Hiver : ligne de visée à 6 h 50
• Torb
= 6174 sec (1 h 43 min)
• Heure locale : - 4 min / jour
Soleil à 90° de l'axe de visée :
basculement du satellite
Eté :
ligne de visée à 18 h 50
Le banc optique
Le telescope
Contributions à
COROT-sismo
• Préparation de la mission:
caractérisation sismique des
cibles potentielles, analogues
solaires, roAp
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Contributions à
COROT-sismo
• Préparation de la mission:
caractérisation sismique des
cibles potentielles, analogues
solaires, roAp
• Préparation de l’exploitation:
interprétation des fréquences
en termes de structure de
l’étoile, signature de différents
processus physiques
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Contributions à
COROT-sismo
• Préparation de la mission:
caractérisation sismique des
cibles potentielles, analogues
solaires, roAp
• Préparation de l’exploitation:
interprétation des fréquences
en termes de structure de
l’étoile, signature de différents
processus physiques
• Méthode: organisation
d’exercices Hare&Hounds
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Contributions à
COROT-sismo
• Campagne systématique
des champs COROT par
spectroscopie & photométrie
• Focalisation sur les étoiles
de type  Doradus
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Contributions à
COROT-sismo
• Campagne systématique
des champs COROT par
spectroscopie & photométrie
• Focalisation sur les étoiles
de type  Doradus
• Détermination des
paramètres fondamentaux;
fréquence, modes de
pulsation
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Contributions à
COROT-sismo
QuickTime™ et un
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• Campagne systématique
des champs COROT par
spectroscopie & photométrie
• Focalisation sur les étoiles
de type  Doradus
• Détermination des
paramètres fondamentaux;
fréquence, modes de
pulsation
• Interactions pulsation/
convection: proposition d’un
programme additionnel
position (théorique) de la zone convective pour
apparition du phénomène gamma doradus
Contributions à
COROT-exo
• Prédiction théoriques:
rayons des exoplanètes
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Contributions à
COROT-exo
• Prédiction théoriques:
rayons des exoplanètes
• Préparation du suivi:
combinaison
transits/vitesses-radiales
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Contributions à
COROT-exo
• Prédiction théoriques:
rayons des exoplanètes
• Préparation du suivi:
combinaison
transits/vitesses-radiales
• Mesure des albédos:
estimations voie exoplanète
et proposition d’un
programme additionnel
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Contributions à
COROT-exo
• Prédiction théoriques:
rayons des exoplanètes
• Préparation du suivi:
combinaison
transits/vitesses-radiales
• Mesure des albédos:
estimations voie exoplanète
et proposition d’un
programme additionnel
• COROTlux: un simulateur
des courbes de lumière
COROT
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Quelques étapes à retenir
• Eté 2005: appel à propositions pour le
programme additionnel
– Sélection de « Guest Investigators »
• Juin 2006: COROTWeek 10 à Nice?
• Juillet 2006: Lancement de COROT
– Fusée Soyouz/Baïkonour
…Rendez-vous en 2006!
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