Proposant : Bruno Lopez
Téléphone : 04 92 07 63 46
Durée : 5 mois
Lieu : mont-gros
Financement : Demande de financement au laboratoire
Domaine : Planétologie
Niveau d'études : Master 2
Désignation du projet : Une meilleure description des régions de formation des planètes telluriques au sein des disques protoplanétaires
Résumé : L’utilisation de nouvelles méthodes d’imagerie infrarouge par
interférométrie permettra avec l'instrument MATISSE de mieux observer et de caractériser les
régions internes des disques (de 0.1 à 10 UA), régions d'intérêt pour la
formation des planètes telluriques.
Les travaux théoriques montrent que ces régions internes se structurent
notamment en fonction des conditions de condensation/évaporation de la
poussière. Les récentes images ALMA du disque autour de l'étoile jeune
TW Hya - https://public.nrao.edu/news/pressreleases/2016-alma-twhya -
suggèrent une formation planétaire en cours ou encore des fronts de
condensation/évaporation de différentes espèces chimiques en fonction de
la distance à l'étoile. Par ailleurs, la détection de variabilités
photométriques d'étoiles jeunes possédant de disques très inclinés
semblent indiquer des hétérogénéités dans la distribution spatiale de
poussière dans la zone interne de ces disques.
A partir de considérations thermodynamiques et de l'utilisation d'un
code de transfert radiatif, le but du stage est de montrer l'effet de la
condensation/évaporation des matériaux - poussières - sur les
observables que produira le futur instrument MATISSE *. La teneur du
travail va consister en l'utilisation du code de transfert radiatif
RADMC3D ** pour modéliser un objet jeune typique et son disque en
supposant différentes hypothèses concernant la structure de son bord
interne. Ces hypothèses seront basées sur des travaux antérieurs
décrivant analytiquement les processus de condensation/évaporation et décrivant
un transfert de rayonnement simplifié dans un nuage situé au dessus du plan du disque protoplanétaire.
Des modèles de transfert radiatif via le code RADMC3D seront exploités pour produire des
observables interférométries synthétiques de MATISSE.
* Voir https://projets.oca.eu/fr/matisse pour l'installation de MATISSE
en cours sur le site du Very Large Telescope de l'ESO sur le Mont Paranal au Chili.
MATISSE est un instrument de seconde génération du ‘Very Large
Telescope Interferometer’. Cet instrument, en cours d'installation au VLT,
fonctionnera dans le domaine de l’infra rouge moyen entre 3 et 13
microns de longueur d’onde, sensible à l’émission des poussières et du
gaz des disques protoplanétaires. Il combinera les faisceaux provenant
de 4 télescopes du VLTI et produira des images à très haute résolution
angulaire équivalente à l’unité astronomique pour les disques situés à
100-150 parsecs. Un logiciel de simulation modélise l’instrument MATISSE
et le VLTI pour en produire des quantités observables : courbes de
visibilités et clôtures de phase en particulier, incluant leur barre
d’erreur liée à la mesure.
** RADMC3D est publiquement disponible à :
http://www.ita.uni-heidelberg.de/~dullemond/software/radmc-3d/.
