Exploiter la cohérence pour les observations Haut contrastes des exoplanètes – ECHOES

Sur les 5 000 exoplanètes actuellement détectées, moins de 1 % l'ont été par imagerie directe. Mais en permettant l'observation simultanée de jeunes disques circumstellaires et de planètes souvent non détectables par d'autres techniques, cette méthode est un outil fondamental pour comprendre les étapes de la formation des systèmes planétaires. De plus, l'accès direct à la lumière de tous les objets détectés ouvre la voie à une analyse chimique et thermique généralisée des atmosphères et des surfaces exoplanétaires. Cependant, l'imagerie directe nécessite la résolution de défis spécifiques : il s'agit d'accéder à des objets dont le rapport de flux avec leur étoile hôte peut atteindre 10-10 (pour les planètes telluriques), et séparés par quelques centièmes de secondes d'arc. L'objectif des instruments coronographiques est précisément de produire ces observations à fort contraste, où l'image de l'étoile (sur l'axe optique) est supprimée et où seule la lumière planétaire (hors axe) subsiste. La plupart des grands télescopes spatiaux et terrestres actuels sont équipés de ces instruments. Les coronographes des ELT et le télescope spatial romain permettront d'analyser les Jupiters d'ici la fin de la décennie. Cependant, les performances des coronographes spatiaux ou terrestres sont actuellement limitées par les aberrations du front d'onde, dues aux résidus atmosphériques et à la qualité de l'optique elle-même. Ces aberrations créent des résidus de lumière dans l'image, appelés « speckles », qui limitent les performances bien au-delà des niveaux requis pour observer la plupart des planètes. Les mouchetures peuvent être corrigées activement pendant l'observation à l'aide de miroirs déformables ou soustraites a posteriori, à l'aide d'algorithmes de post-traitement. Le projet présenté ici se situe précisément à l'intersection de ces deux approches et propose d'utiliser la cohérence lumineuse pour le post-traitement de l'imagerie.