Soutenance de thèse de Merwan OULD-ELHKIM

Systèmes planétaires autour d'étoiles de faible masse avec SPIRou


Titre anglais : Planetary systems around low mass stars with SPIRou
Ecole Doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Spécialité : Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie
Etablissement : Université de Toulouse
Unité de recherche : UMR 5277 - IRAP - Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie
Direction de thèse : Claire MOUTOU- Jean-François DONATI


Cette soutenance a eu lieu mercredi 06 décembre 2023 à 16h00
Adresse de la soutenance : 14 Av. Edouard Belin, 31400 Toulouse - salle Coriolis

devant le jury composé de :
Claire MOUTOU   Directrice de recherche   CNRS / IRAP   Directeur de thèse
Andrew COLLIER CAMERON   Professor   University of St Andrews, School of Physics and Astronomy   Rapporteur
François BOUCHY   Professeur associé   Université de Genève   Rapporteur
Jean-François DONATI   Directeur de recherche   CNRS / IRAP   CoDirecteur de thèse
Hervé CARFANTAN   Professeur des universités   Université Toulouse III - Paul Sabatier   Président
Magali DELEUIL   Professeure des universités   Aix Marseille Université   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

Les progrès de la recherche sur les exoplanètes dépendent de la précision des mesures de la vitesse radiale (VR). Les étoiles de type M ou naines rouges, en raison de leur abondance et de leur aptitude à accueillir des planètes rocheuses, font l'office d'un intérêt grandissant dans cette recherche. Le domaine spectral du proche infrarouge offre une voie prometteuse, car il contient plus d'informations sur la vitesse radiale pour ces types d'étoiles tout en permettant une possible réduction de l'activité stellaire. Cependant, la présence de raies telluriques représente un défi important, compliquant les efforts de détection des exoplanètes.
En s'appuyant sur le système de réduction de données SPIRou et sur l'approche line-by-line (LBL) pour extraire les VR, cette thèse présente des simulations qui reproduisent les effets systématiques induits par les raies d'absorption telluriques. Ces simulations sont utilisées pour démontrer l'efficacité de la technique d'analyse en composantes principales pondérées (wPCA) dans l'atténuation et la caractérisation de ces effets systématiques induits par les telluriques dans les données LBL.
Ensuite, la méthode Wapiti (Weighted-principAl comPonent analysIs reconsTructIon) est présentée comme un exemple d'une telle technique basée sur la wPCA, montrant comment elle facilite la détection de nouveaux signaux dans les données SPIRou qui étaient auparavant difficiles à démêler avec les telluriques et autres systématiques.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

The advancement of exoplanetary research hinges on precise radial velocity (RV) measurements. M dwarf stars, due to their abundance and suitability for hosting rocky planets, are a focal point in this pursuit. The near-infrared spectral domain offers a promising avenue, boasting increased RV information content and a potential reduction in stellar activity. However, the presence of telluric lines presents a substantial challenge, complicating exoplanet detection efforts.
Leveraging the SPIRou data reduction system and the line-by-line (LBL) approach to extract RVs, this thesis displays simulations that replicate telluric-induced systematic effects arising from telluric absorption lines. Those simulations are used to demonstrate the effectiveness of the weighted-Principal Component Analysis (wPCA) technique in successfully mitigating and characterizing these telluric-induced systematics in LBL data.
Following this, the Wapiti (Weighted-principAl comPonent analysIs reconsTructIon) method is introduced as an example of such a wPCA-based technique, showcasing how it facilitates the detection of new signals in SPIRou data that were previously challenging to disentangle with tellurics and other systematics.

Mots clés en français :Exoplanètes, SPIRou, Vitesses radiales, Spectroscopie, Naines M,
Mots clés en anglais :   Exoplanets, SPIRou, Radial velocity, Spectroscopy, M dwarf,