Claude Aime (Laboratoire Lagrange) -- Le spot d’Arago et les coronographes à occulteurs externes solaire et stellaire

Claude Aime (Laboratoire Lagrange) 

Le spot d’Arago et les coronographes à occulteurs externes solaire et stellaire.

Je présenterai une comparaison entre les coronographes à occulteurs externes utilisés pour l'observation de la couronne solaire et ceux envisagés pour la détection d'exoplanètes de type Terre.

Ils utilisent le même principe qui consiste à cacher la source de lumière intense par un écran pour regarder un objet d’intensité faible situé à proximité, comme le fait la Lune lors des éclipses solaires, nous permettant l’observation de la couronne, ou plus simplement le pare-soleil de notre voiture pour rouler face au soleil. C’est beaucoup plus simple que la coronographie de Lyot et ses évolutions à masques de phase, mais l’étude de la diffraction de ces occulteurs réserve quelques surprises. La première et la plus connue est le spot d’Arago, prédiction du calcul de Poisson pour réfuter le modèle de Fresnel, il y a plus de deux siècles. 

Je partirai de ce spot pour arriver aux systèmes de Starshades utilisant des occulteurs externes en forme de fleurs (occulteurs à pétales) pouvant en théorie détecter des exo-Terres plusieurs milliards de fois moins lumineuses que leur étoile. Pourra-t-on utiliser une flottille de Starshades pour faire de l’imagerie à très haute résolution angulaire par interférométrie ? C’est une question sur laquelle nous travaillons actuellement.

Arago's spot and the coronagraphs with external solar and stellar occulters.

I will present a comparison between the external occulter coronagraphs used for the observation of the solar corona and those envisaged for the detection of Earth-type exoplanets.

They use the same principle which consists of hiding the intense light source by a screen to look at a weak intensity object located nearby, as the Moon does during solar eclipses, allowing us to observe the corona, or more simply the sun visor of our car to drive facing the sun. It is much simpler than Lyot's coronagraphy and its evolutions with phase masks, but the study of the diffraction of these occulters reserves some surprises. The first and best known is the Arago spot, predicted by Poisson's calculus to refute the Fresnel model, more than two centuries ago.

I will start from this spot to arrive at the Starshades systems using external flower-shaped occulters (petal occulters) that can theoretically detect exo-Earths several billion times less luminous than their star. Will it be possible to use a fleet of Starshades to do very high angular resolution imaging by interferometry? This is a question we are currently working on.