Description du projet
Les progrès réalisés dans le domaine de l’interférométrie à masquage d’ouverture pourraient permettre de mieux comprendre la formation des planètes
L’étude de la formation des planètes nécessite d’observer le processus essentiel de l’accrétion planétaire, qui a lieu principalement dans les interstices des disques protoplanétaires. L’interférométrie à masquage d’ouverture s’est révélée être une technique d’imagerie exceptionnelle dans ce domaine, offrant une gamme dynamique plus élevée ainsi qu’une couverture de Fourier presque complète par rapport à l’interférométrie à très longue base. Le projet LITHIUM, financé par le CER, ambitionne de faire progresser cette technique expérimentale en améliorant encore sa précision, permettant ainsi la détection d’objets moins lumineux et offrant une meilleure compréhension de la naissance des planètes. Les chercheurs approfondiront la phase de fermeture observable grâce à des expériences en laboratoire et à des améliorations logicielles. Ils combineront également la phase d’annulation avec la phase de fermeture. En exploitant des dispositifs optiques intégrés sur niobate de lithium, le projet LITHIUM pourrait donner une toute nouvelle envergure au masquage d’ouverture et contribuer à percer les mystères de la formation des planètes.
Objectif
Observing the process of planetary accretion is crucial to inform models of planet formation. Most of the key action is expected to happen in the gaps of protostellar disks – a spatial realm over which aperture masking interferometry has demonstrated a unique ability to deliver incisive imaging. Masking offers twin advantages of higher dynamic range at the diffraction limit (lambda/D) than differential imaging, while at the same time giving nearly complete Fourier coverage compared to long baseline interferometry. The founding objective of this proposal is to create expertise and technology to understand the astrophysical phenomena so far only glimpsed in faint detections in stellar gaps such as those published in T Cha (Huelamo et al. 2011), HD142527 (Biller et al. 2012) and FL Cha (Cieza et al. 2013). But the central goal of this project is to further advance the experimental technique. Reaching even higher dynamic range for fainter detections is essential for probing planetary birth. The way to improve the dynamic range is clear: increase the accuracy of the primary closure phase observable. To do so, we will follow two paths. The first will use laboratory experimentations to analyse and understand the sources of bias to the closure phase. The resulting end-product will be better software offered to the community, and better techniques for a next generation of aperture masking devices. The second path is to amplify the closure phase signal by combining nulling with closure phase (Lacour et al. 2014). This second path is the most challenging, but will be an important breakthrough to the field. Nulling is to aperture masking what coronagraphy is to classical imaging. Without a first level of nulling, the aperture masking technique will always be limited by the photon noise due to the stellar light. We propose to build on our experience of Lithium Niobate integrated optics devices to bring aperture masking to a new level of performance in high dynamic range imaging.
Champ scientifique
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryalkali metals
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringsatellite technology
- natural sciencesphysical sciencesastronomyplanetary sciencesplanetsexoplanetology
- natural sciencesphysical sciencesopticsfibre optics
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomy
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
75794 Paris
France