Grâce à la spectroscopie des vitesses radiales, on connaît en 2003 plus d'une centaines d'exoplanètes géantes autour d'étoiles de type solaire. Les limites de cette technique poussent à utiliser d'autres méthodes pour caractériser complètement les planètes connues, détecter des planètes de taille terrestre, et accéder à des informations statistiques sur une grande population d'objets. Cette thèse porte sur deux de ces techniques complémentaires : d'une part la photométrie des transits et d'autre part l'interférométrie infrarouge à très longue base. La photométrie des transits a été étudiée dans le cadre de la mission spatiale COROT : on a mis en oeuvre un algorithme de détection par filtrage adapté afin de déterminer (i) l'efficacité de détection de l'instrument pour différentes distributions orbitales des planètes, et (ii) la répartition des détections en fonction du type spectral et de la magnitude de l'étoile hôte. En outre, on a étudié l'utilisation des canaux photométriques de COROT pour discriminer les fausses détections et pour réduire la part du bruit de variabilité stellaire. Un traitement global des mesures par interférométrie à très longue base et par spectroscopie permet la caractérisation complète des systèmes doubles. On a appliqué ce traitement à des observations réelles d'étoiles binaires spectroscopiques, puis on a étudié la faisabilité d'observations de couples du type de 51 Pegasi. Par ailleurs, on a contribué à l'effort vers la très haute précision en interférométrie infrarouge par la réalisation d'un catalogue d'étoiles-étalons, et par la caractérisation instrumentale d'un prototype de fibre monomode à 10 µm, un composant essentiel pour les missions spatiales dédiées aux exoplanètes telluriques comme Darwin/TPF.

Les étoiles multiples sont nombreuses, tant parmi les objets jeunes de faible masse, les étoiles T Tauri, que parmi les astres de la Séquence Principale (SP). En ce qui concerne les étoiles jeunes de masse intermédiaire, les étoiles Ae/Be de Herbig (HAeBe), le statut de la binarité est peu connu. Nous avons réalisé une recherche systématique de binaires HAeBe en utilisant deux techniques: l'imagerie à haute résolution angulaire avec la méthode de l'Optique Adaptative d'une part, et la spectroscopie visible à haute résolution d'autre part. Ces techniques complémentaires nous ont permis d'identifier plus d'une vingtaine de nouvelles étoiles binaires; la fréquence de binarité déduite est d'au moins 50 %, voir supérieure à cause des biais observationnels discutés dans la thèse. Pour la première fois, les types spectraux des compagnons ont pu être déterminés dans une vingtaine de systèmes visuels. Les implications de nos observations pour la présence de disques de poussières et la détection d'émission X dans les étoiles HAeBe sont présentées. Les contraintes apportées pour les théories de formation des binaires sont discutées. Une partie importante de la thèse est consacrée à une étude approfondie de l'étoile triple TY CrA, l'unique système spectroscopique hiérarchisé parmi les étoiles Ae/Be de Herbig. Après une description complète des paramètres orbitaux et stellaires, la modélisation de la dynamique de cet objet particulier a été réalisée. Nos calculs théoriques montrent que la cohésion du système est assurée par effet de marée à l'oeuvre dans la binaire à éclipse centrale. L'environnement circumstellaire de TY CrA a également été étudié à partir d'observations spectroscopiques infrarouges avec le télescope spatial ISO et à partir d'images en Optique Adaptative dans le proche infrarouge.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal