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Théorie dynamique des satellites galiléens

Lainey, V. 02 December 2002 (has links) (PDF)
Nous avons élaboré une nouvelle théorie dynamique des satellites galiléens ajustée aux observations. Un programme numérique a été développé afin de pouvoir simuler le mouvement des satellites. Nous avons ainsi évalué une grande quantité de perturbations généralement négligées, et ainsi grandement amélioré la modélisation du système. La solution numérique a ensuite été ajustée à plusieurs types d'observations (photographiques, CCD et phénomènes mutuels) entre les années 1891 et 2002. Un total de plus de 2000 observations a été utilisé, dont les observations des campagnes PHEMU de 1985 et 1991. <br />Une analyse en fréquence a finalement été effectuée dans la perspective d'obtenir une représentation sous forme analytique du système. Une méthode de filtrage pour séparer les courtes périodes des longues périodes a été développée pour résoudre des difficultés techniques (longueur d'échantillonnage, longues périodes solaires).<br />Notre théorie a aujourd'hui une fidélité de représentation de quelques dizaines de kilomètres sur un siècle, et reste définie sur plus de 1500 ans.
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Contribution à la validation statistique des données d'Hipparcos: Catalogue d'Entrée et données préliminaires

Arenou, Frédéric 29 March 1993 (has links) (PDF)
Les parallaxes trigonométriques du satellite Hipparcos vont considérablement modifier de nombreux domaines de l'Astronomie. Leur précision annoncée (un facteur 5 par rapport à celles obtenues au sol) et leur nombre (100 000...) méritent une étude approfondie des erreurs externes et des éventuels effets systématiques. Après avoir décrit un modèle empirique à trois dimensions de l'absorption interstellaire qui nous a permis d'estimer la couleur d'une grande partie des étoiles du Catalogue d'Entrée d'Hipparcos, nous montrons, à l'aide des données préliminaires obtenues par le satellite, la qualité du Catalogue d'Entrée. Tirant parti des nombreuses données (au sol ou provenant d'Hipparcos) et des calibrations photométriques et spectroscopiques, cette thèse a également pour objet de mettre au point différentes méthodes qui permettront de valider statistiquement les futures parallaxes d'Hipparcos. Ces méthodes, utilisant notamment l'estimation conditionnelle pour étudier les différents biais des données, sont appliquées en détail aux parallaxes préliminaires obtenues avec un an de mission, et permettent de dégager des perspectives pour les calibrations des magnitudes absolues. Enfin, à l'aide d'analyses multivariées de données du Catalogue d'Entrée, une étude cinématique des étoiles A du voisinage solaire montre que le temps de mélange des vitesses spatiales est supérieur à deux années galactiques.
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Une nouvelle réduction des anciennes observations de Phoebe et amélioration de son orbite / A new reduction of the old observations of Phoebe and the orbit update

Li, Shanna 23 September 2016 (has links)
Dans cette thèse, la recherche se concentre sur le re-calibrage des observations historiques de Phoebe, le 9ème satellite de Saturne, et l'amélioration de son orbite sur la base des données re-calibrés. La précision de calcul de l'orbite dépend de la qualité du modèle théorique (erreur interne) et de la précision des observations utilisées pour ajuster le modèle (erreur externe). Phoebe est loin de sa planète et des satellites majeurs. Le modèle théorique n'est pas très compliqué et l'erreur interne est bien connu et généralement bonne. Toutefois, l'erreur externe est en général inconnue et est la principale cause de l'erreur globale. Comme la luminosité de Phoebe est faible (Vmag = 16,5), il n'y a pas beaucoup d'observations faites dans le temps passé. La précision de son orbite n'est pas aussi bonne que celles des autres grands satellites de Saturne. Un modèle plus adéquat du mouvement du satellite devrait être construit non seulement sur la base des observations de haute-précision, mais aussi sur des données couvrant une période aussi longue que possible. Les observations de Phoebe sur plus de cent ans ont été calibré avec différents catalogues. Il y a quelques incohérences dans les données d'observation obtenues à partir de différents auteurs à différentes époques. De nombreuses observations ont été publiées dans différents formats; elles ne peuvent pas être utilisées directement pour ajuster le modèle dynamique; elles doivent être converties dans un format de données unifié et être corrigées pour des erreurs systématiques, avec les dernières constantes astronomiques dans le système de référence. Les premières observations de Phoebe ont une mauvaise précision et ne collent pas bien aux modèles. A cette époque, les catalogues utilisés ne contenaient pas assez d'étoiles avec une précision suffisante, donc il n'y avait pas beaucoup de étoiles du catalogue sur la plaque. En raison de la précision insatisfaisante des catalogues à l'époque, les positions des étoiles de référence ne sont pas très précises. Cela influe sur la position de Phoebe. Dans le présent travail, nous introduisons une méthode permettant, même si nous ne disposons pas des vraies plaques, de réduire les positions des satellites naturels avec des catalogues astrométriques modernes, tels que UCAC ou GAIA dans le futur. Après la re-calibration des données d'observation historiques, la réduction des observations a été effectuée et la nouvelle éphéméride de Phoebe on a été dérivée. La représentation synthétique au mouvement orbital de Phoebe à partir des éphémérides a été réalisée. / In this thesis, the research focuses on the recalibration of historical observations of Phoebe, the 9th satellite of Saturn, and its orbit improvement based on the re-calibrated data. The accuracy of orbit predictions depends on the theoretical model's quality (internal error) and on the quantity and accuracy of the observations used to fit the model (external error). Phoebe is far away from its planet and other major satellites, so that the theoretical model is not very complicated and the internal error is well known and generally good. However, the external error is generally unknown and is the main cause of the global error. Since the brightness of Phoebe is faint (Vmag=16.5), not so many observations have been made in the past time. The accuracy of its ephemeris is not as good as those of other major satellites of Saturn. A most adequate model of satellite motion should be built not only based on high-accurate recent observations but also on data over a period of time as long as possible. The observations of Phoebe over one hundred years have been calibrated with different catalogs. There are some inconsistencies in observational data obtained from different authors at different epochs. Many observations have been published in different formats; they cannot be used directly to fit the dynamical model, should be re-input into unified data format, and be corrected for systematic differences, with the latest astronomical constants and reference frame. The earliest observations of Phoebe have bad accuracy and not fit the models very well. At that time, the catalogues they used did not contain enough stars with a precise accuracy, so there were not many catalogue stars on the plate. Because of the unsatisfactory precision of the old catalogues at the epoch, the positions of the reference stars were not very precise. This brings today inaccuracy on the position of Phoebe. In the present work, we introduce a method, even if we do not have real plates, to reduce the positions of the natural satellites with modern astrometric catalogues, such as UCAC or GAIA in the future. After the re-calibration of historical observation data, reduction of observations has been completed and the new ephemeris Phoebe was derived. Then the synthetic representation of Phoebe's orbital motion from the ephemeris was provided.
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Précision d'extrapolation des éphémérides des objets du système solaire. Application aux satellites de Saturne.

Desmars, Josselin 26 June 2009 (has links) (PDF)
La précision globale des éphémérides est déterminée à la fois par la précision du modèle dynamique (précision interne) et par la qualité (précision et distribution) des observations utilisées pour l'ajustement du modèle (précision externe). La précision interne est bien estimée et de bonne qualité. En revanche, la précision externe est mal connue et tend à dégrader la qualité globale de l'éphéméride. L'un des moyens d'estimer la précision d'une éphéméride est la comparaison aux observations (O-C) qui n'est toutefois valable que pendant une période d'observations. En dehors de ces périodes, l'estimation de la précision reste difficile. L'objectif de ce travail est donc de mettre en lumière des méthodes statistiques qui permettent d'estimer la précision d'une éphéméride au cours du temps. Notre étude porte en particulier sur deux des huit satellites principaux de Saturne mais le cas d'un astéroîde est également étudié. Nous montrons que l'une des méthodes, le bootstrap, possède une implémentation simple et permet cette estimation en utilisant des hypothèses minimales sur la distribution des erreurs d'observations. La détermination de cette précision permet de mieux appréhender la manière d'utiliser les observations pour ajuster des théories. L'impact de la mission Gaia sur la précision des éphémérides peut également être mesurée. Un catalogue d'observations des satellites de Saturne, dont l'utilisation ne s'est pas limitée à l'ajustement du modèle, a été compilé. La longue période couverte par cette base de données autorise ainsi une mesure des forces de marées de Saturne, à travers la détection de l'accélération séculaire de la longitude moyenne de certains satellites.
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Effets de la Turbulence Atmosphérique lors de l'Observation du Soleil à Haute Résolution Angulaire

Berdja, Amokrane 03 December 2007 (has links) (PDF)
L'observation du Soleil à haute résolution angulaire est d'une grande importance en astronomie. Dans ce contexte, je montre les effets de la turbulence optique sur les images solaires, notamment sur les mesures astrométrique du diamètre solaire en longue pose. Je propose, dans l'approximation des faibles perturbations, une modélisation des fluctuations d'angle d'arrivée locales chromatiques et polychromatiques qui a des retombées directes pour les observations diurnes de la turbulence optique. Afin d'extraire les fluctuations d'angle d'arrivée à partir des images courte pose du bord solaire, je propose une approche efficace et stable qui consiste en une intégration photométrique saturée avec test de l'anisoplanétisme local. Cette méthode améliore l'efficacité des méthodes précédentes. Elle a aussi des retombées sur la mesure du diamètre solaire en longue pose et la définition du diamètre photométrique. Une autre manière de mesurer les fluctuations d'angle d'arrivée de jour est de le faire dans le plan conjugué de la pupille. J'étudie cette approche avec sa validité et ses limites. Comme application directe on présente le concept d'un moniteur profileur de la turbulence optique basse altitude. Une autre partie importante de mon travail est la modélisation de la variation temporelle de la turbulence optique en introduisant le bouillonnement propre. Le modèle théorique que je propose est présenté avec des exemples liés à des techniques diverses de l'observation à haute résolution angulaire (interférométrie, optique adaptative...) en présence de turbulence optique.
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Astrométrie des occultations d'étoiles par les astéroïdes

Berthier, J. 10 September 1997 (has links) (PDF)
L'étude présentée ici concerne la prédiction et l'observation des <br />occultations d'étoiles par les astéroïdes. Le sujet traité comprend la <br />modélisation et le développement d'algorithmes de prédictions des <br />occultations stellaires, complétés par l'amélioration de leur précision <br />à travers des considérations théoriques et observationnelles.<br />Pour cela je développe dans un premier temps toutes les définitions relatives<br />aux éphémérides en m'attachant plus particulièrement aux notions de repères et<br />systèmes de références célestes et terrestres. Je présente ensuite les <br />différentes échelles de temps s'y rattachant pour finalement proposer des<br />algorithmes de calculs d'éphémérides des planètes, des astéroïdes et des étoiles<br />avec une précision interne de l'ordre de 0".001. Je développe alors<br />un modèle de prédiction des occultations stellaires en présentant une<br />méthode de recherche systématique de ces phénomènes et un algorithme<br />de calcul des lieux sur Terre d'où ils sont observables. Je décris qu'elles<br />en sont les approximations, et montre que dans l'état actuel de connaissance<br />des orbites des astéroïdes le taux de réussite observationnel des prédictions<br />d'occultations ne dépasse guère 50% quelque soit le degrés de précision<br />du modèle utilisé. Je propose alors des solutions pour améliorer la<br />prédiction de ces phénomènes en complétant le modèle de calcul<br />présenté ici, et en recherchant à travers l'observation astronomique des <br />solutions pour améliorer la connaissance astrométrique et photométrique<br />des astéroïdes. Finalement je montre qu'il est possible d'atteindre un taux de<br />réussite compris entre 70% et 80%, et présente qu'elles sont les<br />conditions pour parvenir à un taux de réussite supérieur à 90%.
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Analytical representation for ephemeris with short time-span : application to the longitude of Titan / Représentation analytique des éphémérides de courte durée : application à la longitude de Titan

Xi, Xiaojin 17 December 2018 (has links)
Les éphémérides issues d'intégrations numériques qui peuvent être facilement téléchargées des sites de l'IMCCE ou du JPL, ont une très bonne précision pour les observations récentes. En même temps, un autre type d'éphémérides, celles analytiques comme TASS, décrivent en détail le système dynamique par une représentation en combinaison de fréquences propres. Notre but est d'associer ces deux types d'éphémérides pour l'utiliser dans les études de la rotation des satellites naturelles. Cela signifie qu'il faut reconstruire des éphémérides à long terme et de haute précision montrant les caractéristiques du système comme les fréquences propres à partir des intégrations numériques. La principale difficulté est d'éviter l'intervalle de temps limité des éphémérides numériques. Dans notre travail, nous partons de la représentation des éléments d'orbite de Titan sur 10 000 ans issues de TASS comme exemple et comme standard. Nous expérimentons comment obtenir les fréquences propres sur 1000 ans d'éphémérides de TASS, et comment obtenir la représentation analytique de la longitude moyenne de Titan sur cet intervalle limité. A cause de cette durée de 1000 ans, au lieu de l'analyse en fréquence, nous utilisons la méthode des moindres carrées, en particulier pour les termes à longue période. L'efficacité et l’exactitude de l'ensemble de la méthode sont vérifiées en comparant les représentations de la longitude moyenne de Titan issue de TASS par la méthode des moindres carrées et par la représentation standard de TASS sur 10 000 ans. Finalement et c'est ce qui importe, nous obtenons une représentation du mouvement de Titan pour les 1000 ans d'éphémérides du JPL. Il existe une différence de 60 km dans l'amplitude du terme principal entre les représentations du JPL et de TASS. Cette différence est considérée comme issue du système. L'intervalle de temps limité des éphémérides influence les fréquences propres et induit des erreurs dans les termes à longues périodes comme contenant la longitude du nœud de Titan. Pour toutes les autres composantes ou presque, leurs amplitudes et phases sont similaires à celles de TASS. L'erreur de représentation est inférieure à 100 km sur 1000 ans et la déviation standard est de 26 km environ. / The numerical integration ephemeris, which are convenient to download from online service of IMCCE, or Horizons of JPL have very good precision based on recent observations. Meanwhile, another kind, the analytical ephemeris like TASS, describes in detail the dynamical system by combination representation of proper frequencies. We plan to make a connection between those two different type ephemeris, that it ’s benefited us to study the rotation of natural satellites with its high precision ephemeris, those instantaneous positions, velocity, and those system characteristics like proper frequencies. The main difficulty is to avoid the shortcoming of the limited interval of observation ephemeris.In our work, we take the combination representation of Titan with 10,000 years TASS ephemeris as an example and standard. Then, we experiment to obtain both the analytical representation of the mean longitude of Titan and the proper frequencies involved in it with 1,000 years TASS ephemeris by analysis frequency. Due to limited timespan, we extend the method with a least square method, especially for the long period terms. We verify the effectiveness and exactness of the whole method in rebuilt the combination representation.Finally and most important, we get the combination representation of Titan with 1000 years JPL ephemeris. Between the solution of JPL and the representation of TASS, there exists a 60 km difference in the amplitude of the major component, that is considered as a system difference. The limited interval ephemeris makes the influence of the proper frequency, which brings the error into the long period term like the one from the node of Titan. For nearly all other components, those amplitudes and phases are similar with the relative terms of TASS. The error of our representation is less than 100 kilometres over 1,000 years and the standard deviation is about 26 kilometres.
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Propriétés physiques et Dynamique des objets sans atmosphère du système solaire

Birlan, Mirel 14 December 2005 (has links) (PDF)
Par objet sans atmosphère nous considérons tout objet qui gravite autour du Soleil, de dimension inférieure à 2000 km de diamètre, qui ne peut développer ni garder une atmosphère. Du fait de leur nombre, cette définition englobe essentiellement les astéroïdes (ou les petits corps), les objets trans-neptuniens, les comètes, et certains satellites des planètes. L'intérêt pour les études des petits corps réside principalement dans son apport essentiel à la cosmogonie du Système Solaire. Les deux dernières décennies nous ont permis d'accéder à une connaissance jamais encore atteinte concernant notre système solaire en général et plus particulièrement le domaine des corps de taille réduite (diamètre inférieur à 1000 km). L'image actuelle des petits corps dans le système solaire nous montre une variété de familles et de populations, aussi bien d'objets situés à l'intérieur de l'orbite de la Terre qu' au-delà du système Pluton-Charon. En fonction des orbites des objets sans atmosphère, on parle d'astéroïdes géocroiseurs, de Mars croiseurs, d'astéroïdes de la ceinture principale, d'astéroïdes situés dans des points de stabilité Lagrange, de Centaures, de trans-neptuniens, de comètes à courte ou à longue période. Plusieurs questions fondamentales ont jalonnées les acquis scientifiques concernant les petits corps. Voici celles que l'on peut citer parmi les plus importantes: • Pourquoi n'y a-t-il pas une planète massive entre les orbites de Mars et de Jupiter plutôt que des milliers de planétésimaux ? • Quel est le lien entre les différents catégories de petits corps (astéroïdes, comètes et méteors) ? • Quelle est leur masse volumique ? Que sait-on de leur composition minéralogique ? • S'agit-il de corps massifs ou de « tas de gravas » maintenus par un faible champ gravitationnel ? • Peuvent-ils nous fournir la clé permettant de déchiffrer la composition de la nébuleuse planétaire précédant le système planétaire actuel ? • Comment s'effectue et se répartit le transfert de moment cinétique entre la nébuleuse primordiale, le Soleil et les planètes ? • Comment leur influence a-t-elle marqué l'histoire du système planétaire en général et celle de la Terre en particulier ? Quels sont les moments les plus importants de notre civilisations marqués par leur présence ? Chacune de ces questions est génératrice d'un domaine scientifique distinct, en particulier en cosmogonie du système solaire. Plus concrètement, connaître la nature de la surface des astéroïdes et leur minéralogie, étudier les phénomènes de transfert radiatif dans les cas d'objets sans atmosphère, déterminer leur période de rotation propre (synodique), leur forme, le sens de rotation propre ainsi que la position de l'axe ou des axes de rotation, observer les astéroïdes « in situ » dans plusieurs longueurs d'onde grâce aux sondes spatiales, analyser les mécanismes de résonance ainsi que les processus de collisions mutuelles, font partie de ces « détails » qui permettent de mieux connaître la population astéroïdale et finalement de construire des modèles physiques plus fiables. L'intérêt pour la population de petits corps du système solaire s'est accru aussi grâce à l'important nombre de missions spatiales ayant comme objectif leur étude « in situ ». Le succès des sondes spatiales Galileo, NEAR, a marqué la fin de la dernière décennie du XXème siècle. Pour la première fois, les images et des paramètres physiques obtenus ont permis l'obtention des formes d'astéroïdes, l'analyse de leur surface et de leur « relief », la présence d'un possible champ magnétique ainsi que leur environnement proche. De par son grand nombre, la population astéroïdale représente un « champ d'expérimentation » aussi bien pour des mécanismes dynamiques (résonances, mécanismes de transfert et évolution chaotique des orbites) que pour des modèles physiques. L'analyse poussée des observations de haute qualité obtenues aussi bien « in situ » que par les grands télescopes au sol nous montre une population d'objets d'une grande variété, considérés quelques décennies auparavant simplement comme hypothèses de travail « peu probables ». Les scientifiques se sont rendus à l'évidence de la présence de systèmes doubles parmi les astéroïdes, ils ont accepté également l'astéroïde comme agglomération de petits cailloux maintenus ensemble par un faible champ gravitationnel afin d'expliquer leur faible masse volumique. Les astéroïdes survolés par des sondes spatiales nous ont montré des surfaces criblées de cratères, signe que les collisions dans le système solaire est un phénomène qui a eu une grande importance dans l'état actuel du système solaire. La séparation du noyau de la comète SL9 en plus de 20 parts sous l'effet de marée du champ gravitationnel de Jupiter nous a permis pour la première fois l'observation d'une prévision théorique (la limite Roche) et la mise en évidence de l'aspect « fragile » d'un noyau cométaire, confirmant en partie le modèle de « neige(glace) sale » de Fred Whipple. La recherche scientifique présentée s'inscrit dans l'effort quotidien des scientifiques pour l'exploitation de nouvelles données fournies par des instruments au sol, en utilisant de nouvelles techniques. Cette activité vise également l'obtention de résultats issus de nouveaux intervalles de longueur d'onde (comme celui de l'infrarouge proche dans le cas d'objets sans atmosphère du système solaire) mais également l'amélioration des techniques d'observations et d'optimisation des processus de réduction des données. Plusieurs des ces travaux ont été faits dans le cadre des recherches au sol liées aux missions spatiales en cours (ROSETTA) et futurs (DAWN et VENUS EXPRESS). J'ai employé plusieurs techniques d'observation afin de mieux comprendre les propriétés physiques et dynamiques des corps sans atmosphère de notre système solaire : observations photographiques, photoélectriques ainsi qu'imagerie et spectroscopie par l'intermédiaire des cameras CCD. Les images astronomiques m'ont permis l'étude de leur rotation propres ainsi que leur couleurs (chapitre I.2.). La spectroscopie à la longueur d'onde du visible et du proche infrarouge (chapitre I.3.) ont permis l'analyse plus détaillée de la composition de la surface des objets, la connaissance plus précise de la composition minéralogique et la mise en valeur de la diversité des spectres. La dynamique des petit corps a été abordée également sur plusieurs aspects (chapitre I.4.). L'analyse des spectres des petits corps en proche infrarouge m'a permis d'approfondir davantage les connaissances sur les différents techniques d'observations (chapitre I.1). Ainsi, j'ai pu démarré un projet de création d'un Centre d'Observation à Distance en Astronomie à Meudon, alternative aux campagnes d'observations, sans effectuer la mission au télescope (souvent nécessaires et peu pratiques). Un autre volet dans mes préoccupations scientifiques a été aussi l'exploitation des résultats issus des observations. L'analyse des couleurs et des albédos m'a permis des études statistiques sur des échantillons significatifs d'astéroïdes de la ceinture principale, mais également sur la population des objets trans-neptuniens(chapitre II.1). J'ai pu affiner les taxonomies modernes ainsi que les méthodes d'analyse statistique. Pour la première fois, notre équipe de recherche a effectué des études statistiques sur des couleurs d'objets transneptuniens avec des résultats notables, références pour la caractérisation de cette population mais également pour les scénarios de formation du système solaire.
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NEAT : un télescope spatial pour détecter des exoplanètes proches par astrométrie / NEAT : a spatial telescope to detect nearby exoplanets using astrometry

Crouzier, Antoine 17 December 2014 (has links)
Dans l'état actuel des techniques de détection des exoplanètes, aucune planète tellurique du Système Solaire ne pourrait être détectée et pourtant leur présence est une contrainte très forte sur les scénarios de formation des systèmes planétaires. L'astrométrie, en mesurant l'effet reflex des planètes sur leur étoile centrale, permet de remonter à la masse des planètes et aux paramètres orbitaux. C'est une technique très utilisée pour la détermination des masses et des orbites des étoiles binaires et couronnée de succès. Il est nécessaire d'aller dans l'espace pour atteindre les précisions nécessaires pour détecter toutes les planètes jusqu'aux masses telluriques. Le Laboratoire est engagé dans un projet qui a été proposé à l'ESA dans le cadre de l'appel à mission M3 de Cosmic Vision et qui a pour objectif de recenser toutes les planètes de notre voisinage solaire. Le principe est d'utiliser l'astrométrie différentielle pour compléter les mesures obtenues par les autres techniques afin de descendre le seuil de détection et de caractérisation au niveau de la masse terrestre dans la zone habitable de chaque système. Nous voulons explorer de façon exhaustive toutes les étoiles de type solaire (type spectral FGK) jusqu'à 20pc de notre Soleil. Le concept du satellite repose en l'état actuel de l'étude sur du vol en formation avec un satellite portant le miroir et un satellite portant le plan focal. La mesure est faite par une métrologie à base interférométrique.Le sujet de la thèse consiste à avancer d'une part sur la définition du cas scientifique et d'autre part sur la spécification de l'instrument et des procédures d'observation. En ce qui concerne le cas scientifique, il s'agit d'établir une stratégie d'observation optimale pour recenser et caractériser de manière exhaustive tous les systèmes planétaires de notre voisinage. A l'aide de simulations numériques, l'étudiant pourra établir une stratégie de réduction des données permettant de remonter aux paramètres des orbites planétaires. Il s'agira aussi de participer à l'établissement du budget d'erreur de l'instrument et à la définition des modes d'observation. L'étudiant sera aussi mené à mettre en œuvre des tests de performance de la mesure dans le cadre d'une étude expérimentale. Cette thèse se déroulera dans le cadre de la collaboration européenne sur le sujet et des contacts seront aussi tissés avec nos collègues du JPL qui maitrisent la métrologie. / With the present state of exoplanet detection techniques, none of the rocky planets of the Solar System would be detected and indeed their presence is a very strong constraint on the scenarios of the formation of planetary systems. Astrometry by measuring the reflex effect of planets on their central host stars, lead us to the mass of planets and to their orbit determination. This technique is used frequently and is very successful to determine the masses and the orbits of binary stars. However it is necessary to go to space to reach the precision required to detect all planets down to the telluric regime.We are proposing a mission to ESA in the framework of the call for M3 mission in the Cosmic Vision plan whose objective is to make a full census of all exoplanets in our Solar neighborhood. The objectif is to use differential astrometry to complete the measurements obtained by other techniques in order to lower the threshold of detection and characterization to the level of an Earth mass in the habitable zone of each system. We want to explore in an exhaustive manner all solar-type stars (FGK spectral type) up to 20pc from the Sun. The satellite concept is based on formation flying technology with a satellite carrying a single primary mirror and another satellite carrying the focal plane. The measure is done using laser metrology using interferometry.The topic of the thesis consists in making progress on the definition of the science case and on the specification of the instrument and the observing procedures. Concerning the science case, an optimized observing strategy has to be defined to exhaustively detect and characterize all planetary systems in the solar neighborhood. Using numerical simulations, the student will establish a strategy for data reduction that allows him to fit all orbital parameters of the systems. A participation to the computation of error budget of the instrument and to the definition of observing modes is expected too. The candidate can also carry out performance tests using existing testbeds or developing new ones. This thesis will take place in the framework of the European collaboration on this topic and contacts will be made with our JPL colleagues who master the metrology technique.
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Evolution de la structure VLBI des sources de l'ICRF : lien entre astrométrie et astrophysique / Evolution of the VLBI structure of ICRF sources : link between astrometry and astrophysics

Bouffet, Romuald 16 June 2015 (has links)
Les Noyaux Actifs de Galaxies (AGN) se situent au centre de galaxies extrêmement lointainesdont la luminosité provient de l’interaction d’un trou noir central supermassif et d’undisque d’accrétion. Il en résulte l’éjection à des vitesses relativistes de jets de matière collimatés.L’interférométrie à très longue base (VLBI) permet, grâce aux très grandes résolutionsatteintes, d’observer finement la structure de ces jets et de déterminer très précisément laposition astrométrique des objets. En raison de leur distance, les AGN ne présentent pas demouvements propres, ce qui les rend idéaux pour la construction de systèmes de référenceultra-précis et très stables.Des instabilités en position de quelques centaines de microsecondes d’arc, généralementimputées aux variations de la structure des jets, sont toutefois souvent observées sur des échellesde temps de quelques mois à quelques années. Le travail présenté ici étudie le lien entre les deuxphénomènes de façon statistique. Sur la base d’observations VLBI régulières conduites entre1994 et 2003, nous comparons l’évolution de la position astrométrique et de la structure des jetspour un échantillon de 68 AGN sur une période de 10 ans. Les résultats de l’étude indiquent quela corrélation entre les deux phénomènes existe mais n’est pas aussi forte qu’attendue. Le travailest complété par une simulation des effets causés sur la trajectoire des jets par la précessiondu disque d’accrétion ainsi que par la présence d’un système binaire de trous noirs. Appliquéeau cas de la source 1308+326, l’étude montre que l’amplitude de ces effets est compatible avecles oscillations de la trajectoire observées en VLBI. / Active Galactic Nuclei (AGN) are located in the center of extremely distant and bright galaxies. Their luminosity comes from the interaction between a super-massive central blackhole and an accretion disk, producing a relativistic collimated jet of matter. Thanks to the extremely high resolution achieved by Very Long Base line Interferometry (VLBI), the jet structure may be studied in detail, while the astrometric position of the AGN is determined with ahigh accuracy. Because of their location at cosmological distances, no proper motions are detected for those objects, making them ideal fiducial points for building highly-precise celestial reference frames.Instabilities up to a few hundreds of micro arc seconds are yet often observed in astrometricpositions on time scales from months to years. This is generally thought to be caused by theevolution of source structure. The study presented here investigates the correlation between the two phenomena on a statistical basis. Based on regular VLBI observations conducted between1994 and 2003, astrometric position variations and source structure evolution are compared fora sample of 68 AGN over a period of 10 years. The results indicate that a correlation between the two phenomena does exist but it is not as strong as expected. Additionally, a simulation of the effects caused by the precession of the accretion disc and the potential presence of abinary black hole in the center of the AGN is presented. Applied to the source 1308+326, the simulation shows that the magnitude of the effects is consistent with the oscillations of the jet trajectory observed on VLBI scale.

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