Thèse :Synergie GRAVITY+/Gaia DR4 pour les systèmes binaires à très haute précision - ExoBins (H/F)

Sujet de thèse :
La thèse est centrée sur le développement de techniques innovantes pour la la recherche d'exoplanètes dans des systèmes binaires proches du Soleil, en utilisant l'astrométrie à très haute précision de Gaia DR4 et GRAVITY+.
La thèse, de nature observationnelle, s'inscrit dans le domaine général des exoplanètes. Le travail proposé se situe à l'interface entre l'astrométrie (spatiale et depuis le sol) et l'interférométrie optique.
La disponibilité de l'astrométrie Gaia DR4 fin 2026 ouvre des perspectives exceptionnelles pour la détection d'exoplanètes dans les systèmes stellaires proches. Parallèlement, l'instrument GRAVITY+ est en phase finale de tests à Paranal et une demande de temps d'observation a été déposée début 2025 pour préparer le travail de thèse.
- Astrométrie spatiale avec Gaia DR4 : La publication fin 2026 du 4ème catalogue de la mission européenne Gaia (Gaia DR4) va ouvrir des possibilités extraordinaires sur l’étude de très nombreuses étoiles binaires. Pour la première fois, les mesures astrométriques individuelles de l’instrument (de l’ordre d’une centaine par étoile) seront disponibles. Ceci permettra de réaliser une analyse très précise des anomalies présentes dans le déplacement apparent des étoiles. Le mouvement orbital de deux étoiles est prédictible très précisément grâce aux lois de Kepler. Si on ajoute une exoplanète en orbite autour d’une des deux étoiles, celle-ci induira un déplacement supplémentaire périodique de l’étoile concernée, qu’il sera possible de détecter grâce aux données Gaia comme une anomalie par rapport au modèle orbital à deux corps. Cette méthode de recherche d’exoplanète est aussi applicable aux étoiles simples, pour lesquelles la présence d’une planète se traduit par une « oscillation » de son mouvement sur le ciel. Dans les systèmes binaires dont les deux composantes sont mesurées séparément par Gaia, comme par exemple GJ65AB, GJ725AB, 61 Cyg AB ou GJ338AB (Kervella et al. 2022, A&A, 657, A7), il est possible d’aller plus loin en sensibilité. En exploitant l’astrométrie différentielle entre les deux étoiles, on s’affranchit d’une partie importante des erreurs systématiques. Il est donc possible d’atteindre une sensibilité très élevée sur la détection des exoplanètes de faible masse dans ces systèmes binaires.
- Astrométrie interférométrique depuis le sol avec GRAVITY+ : Depuis le sol, l’astrométrie par interférométrie optique à longue base à l’aide de l’instrument VLTI/GRAVITY a donné de nombreux résultats marquants dans le domaine des exoplanètes. En particulier, les observations de l’étoile binaire proche GJ65AB ont permis de découvrir une planète de 36±7 masses terrestres en orbite autour d’une des deux composantes (GRAVITY Collab. 2024, A&A, 685, L9). Il s’agit de la première détection d’une exoplanète par astrométrie depuis le sol. Du fait de la nature différentielle des mesures GRAVITY, il reste cependant une ambigüité sur laqu
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