Optimiser l'extraction des vitesses radiales – ORVET

Depuis la découverte pionnière d'une planète en orbite autour de 51 Peg (Mayor & Queloz 1995), plus de 5500 exoplanètes ont été détectées, remodelant notre compréhension de la formation et de l'évolution des planètes. Identifier des planètes telluriques habitables de type terrestre et rechercher des biomarqueurs dans leurs atmosphères est un défi majeur de l'astronomie du 21e siècle. La caractérisation des exoplanètes telluriques est si ambitieuse qu'elle ne sera probablement réalisable dans les prochaines décennies que sur un ensemble très limité de planètes privilégiées. Notre objectif principal est d'optimiser la détection de ces cibles via la vélocimétrie radiale (RV).

Les exoplanètes de faible masse orbitant autour d'étoiles de très faible masse (naines M) sont les candidats les plus prometteurs en raison de leur contraste moindre par rapport à leurs étoiles hôtes. Il sera bientôt possible de caractériser leur lumière réfléchie en combinant la spectroscopie à haute dispersion avec l'imagerie à haut contraste avec l'E-ELT (Snellen et al. 2015). En revanche, des planètes similaires orbitant autour d'étoiles de type solaire ne seront accessibles pour une caractérisation qu'avec des missions spatiales ambitieuses telles que HWO, dont le lancement n'est pas attendu avant le milieu de ce siècle.

La grande majorité des planètes de notre voisinage solaire immédiat restent non découvertes. Le principal obstacle à la détection par RV de ces cibles principales est la présence d'instabilités dans le spectre, provenant de diverses sources telles que les raies telluriques dans le proche infrarouge (nIR) et encore l'activité stellaire. Notre projet ANR vise à résoudre ce problème en tirant parti de l'introduction de vélocimètres infrarouges, potentiellement révolutionnaires pour la détection RV, et en les combinant avec de la vélicimétrie optique plus traditionnelle. Nous proposons d'utiliser la chromaticité du signal entre les longueurs d'onde optique et infrarouge pour filtrer le bruit d'activité (WP1) et d'employer des méthodes de traitement des données pour discerner des signaux n'impliquant que des raies spectrales spécifiques (WP2). Le développement du vélocimètre SOPHIE-red et l'optimisation de son pipeline d'extraction de la vitesse radiale sont des aspects cruciaux de cette stratégie détaillée dans WP3.