H/F Chercheur dans le domaine de l'imagerie à haut contraste et detection d’exoplanètes

Missions :
Titre du projet: Détection d’exoplanètes à l’aide d’algorithmes prenant en compte leur mouvement képlérien dans les images à haut contraste prises à plusieurs époques avec l’instrument HARMONI et futurs projets.

Les campagnes d'imagerie à haut contraste réalisées ces dernières années (SHINE, GPIES) ont révélé que les mécanismes de formation ne sont pas très efficaces pour produire des planètes géantes à de grandes séparations (supérieure à 10 UA). Les futurs instruments d'imagerie à haut contraste, y compris SPHERE+ sur le VLT et HARMONI sur l'ELT, visent à sonder la population de planètes géantes à des séparations inférieures à 10 UA. Malgré les améliorations anticipées des niveaux de contraste, la détection de ces planètes (contraste de plus de 10^6 à 50-100 mas) reste un défi.
Pour améliorer les capacités de détection de ces instruments de nouvelle génération, nous avons développé K-Stacker (Le Coroller, et al., 2015 ; Nowak et al., 2018 ; Le Coroller, et al., 2022), un algorithme (https://github.com/kstacker/) qui permet de rechercher des planètes cachées (par exemple, S/N inférieur à 2) dans des séries d'images en utilisant une exploration par force brute des paramètres orbitaux possibles. L'objectif de ce projet est d'évaluer les performances de K-Stacker pour la détection de jeunes planètes similaires à Jupiter dans les images simulées du futur instrument HARMONI de l’ELT.
Une fois K-Stacker optimisé, vous pourrez relancer l'algorithme sur des données d'archives (ex : Survey SPHERE SHINE) pour rechercher de nouvelles planètes dans les observations multi-époques (ex : HD 95086 c). A plus long terme, le code K-Stacker pourra être employé pour la recherche de planètes similaires à celles de notre système solaire en utilisant les futurs instruments de l'ELT tels que PCS, ainsi qu’avec les observatoires spatiaux comme le « Roman Space Telescope » et le « Habitable Worlds Observatory ».
Activités :
Le projet inclura l'automatisation de tests avec des injections massives de fausses planètes dans des images simulées de HARMONI, visant non seulement à déterminer les statistiques de détection (taux de vrais/faux positifs et négatifs) mais aussi à évaluer la précision des paramètres orbitaux récupérés. Pour les planètes détectables à chaque époque, nous comparerons les paramètres orbitaux trouvés par K-Stacker avec ceux dérivés des méthodes MCMC traditionnelles basées sur les positions des planètes. Nous explorons plusieurs améliorations potentielles de K-Stacker, telles que l'intégration de calculs MCMC pour une détermination robuste des paramètres orbitaux.
La personne recrutée utilisera également K-Stacker pour évaluer la meilleure stratégie d'observation, c'est-à-dire pour trouver la répartition optimale des observations (par exemple, le nombre d'époques d'observation, l'espacement entre chaque pose) afin de maximiser la probabilité de détection de nouvelles planètes en un temps d'e
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