Vol en Formation Etude de Phase 0 PEGASE

CERES –Atelier Vol en formation pour l’astrophysique et la physique solaire
17 Octobre 2005 1
PEGASE
VOL EN FORMATION
ETUDE DE PHASE 0
PEGASE

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PEGASE
•analyse spectrale proche IR des Pégasides autour des étoiles voisines (< 100 pc)
mode nulling
•analyse spectrale proche IR des naines brunes –mode nulling
•mesures hautes résolution des disques protoplanétaires dans les zones de formation
stellaires les plus proches (140 pc) –détection de gap et analyse de la zone interne
mode mesures de visibilité
3 type d’objets pris en compte pour concevoir la mission
nombre d’objets
bande spectrale d’observation
PRINCIPALES ENTREES SCIENTIFIQUES
•initialement 1.5-6µm, réduite à 2.5-5µm –contient les principales signatures moléculaires
•<2.5µm : projets interférométriques au sol
•en mode nulling : SNR > 10 avec résolution spectrale de R=60
•20 objets par type (objectif)

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mode nulling (interféromètre de Bracewell)
mesures de visibilités (interférométrie classique)
CONTRASTE ET RESOLUTION ANGULAIRE REQUIS
•la détection de gaps dans les disques implique d’échantillonner le domaine l,B
•un gap induit une variation de qq. % dans la courbe de visibilité
•B doit varier de 100 à 500 m (5 tailles)
•détection possible : écart de 0.1 AU to 1 AU autour d’étoile T-Tauri
•2 orientations sont nécessaires (orientation du disque)
dq=l/2B l=2.5 à 5 µm
B
Wq
l/B
weak
companion
star
dust disk
p
0
•la taille de la base doit être ajustée à la scène observée
•2 orientations sont nécessaires pour calibrer le bruit
•le contraste varie de 10-4 to 10-3
•séparation angulaire des objets visés+ domaine
spectral +distance min de sécurité => B=50-500 m

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SNR EN MODE NULLING

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RESULTATS POUR LES PEGASIDES
cas faciles : SNR > 10+ difficulté moyenne : 5 < SNR < 10 très difficiles : SNR < 5
7 objets 6 objets
limitations pour d< 50 pc = stablité de l’OPD à 2.5 µm et stabilité de température at 5 µm
d > 50 pc : limité par le bruit du détecteur
Tau boo b (d=15,6 pc, k=4,4)
1,00E-02
1,00E-01
1,00E+00
1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Longueur d'onde en µm
SNR*
Shot
SNR*
SNRth
SNRdark
SNR total
55 CnC e (d=13 pc k=6,5)
1,00E-02
1,00E-01
1,00E+00
1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Longueur d'onde en µm
SNR*
Shot
SNR*
SNRth
SNRdark
SNR total
HD160691b (d=15,3 pc k=7,3)
1,00E-02
1,00E-01
1,00E+00
1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
Longueur d'onde en µm
SNR*
Shot
SNR*
SNRth
SNRdark
SNR total
3 objets
contraste 10-5 à 10-4
contraste > 5 10-4 10-4 <contraste < 5 10-4
paramètres : ti=10h, D=30 cm, ho=0.1, hq=0.6, <Td>=55°K, sTd=0.1°K rms, <To>=100°K, sTo=1°K rms,
<2pd/l><510-3 rad, <e> < 0.01, sd=2.5 nm rms, se=0.003 rms, RON 10e-