Sandie Bouchard

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Étudiante au doctorat à l’Université de Montréal

Dans le cadre de son projet de doctorat, Sandie Bouchard étudie la météorologie d’une naine brune bien particulière : SIMP0136+09.  Cette dernière, de type T2.5, fait partie de la catégorie bien spéciale des naines de transition L/T pour lesquelles la théorie prédisait la présence de nuages de poussière non uniformes à sa surface. Grâce à la détection de variations périodiques dans le flux de SIMP0136 (photométriques et spectroscopiques), la présence d’une distribution non homogène de nuages plus froids à sa surface a été mise en évidence, une première pour ce type d’objet ! En effet, la variation de la couverture spatiale des nuages de grains dans l’atmosphère de la naine brune induit une modulation dans le flux émergeant du disque visible de l’objet en rotation, causant ainsi fort probablement la variabilité temporelle observée. Les observations de SIMP0136 permettent, entre autres, de mesurer le degré de variabilité infrarouge induit par le couvert nuageux et nous procure de l’information additionnelle sur ses nuages et les nuages d’objets semblables. Sandie étudie donc SIMP0136, principalement en photométrie, dans différentes bandes du proche infra-rouge à différentes époques, à l’aide d’instruments de plusieurs observatoires.

Ces observations sont d’une importance cruciale puisqu’elles permettent entre autres de mieux comprendre les propriétés physiques des naines brunes et les mécanismes en jeu dans son atmosphère, mais surtout de mieux contraindre et améliorer les modèles d’atmosphère.

Principales observations de SIMP0136 …

1er Set d’Observations : Photométrie en bande J et Ks avec CPAPIR et SIMON à l’OMM.
Principales conclusions :

  • Variation de ~50 mmag crête-à-crête, période de ~2.4 heures et ΔKs /ΔJ ~ 0.48.
  • Évolution du couvert nuageux à court terme (observations sur 5 jours)
  • Création d’un modèle suggérant des nuages d’environ ~100K plus froids que les régions sans nuage, en supposant la présence de ces deux types de région distincts.

2e Set d’Observations : Spectroscopie en bande J avec NIRI à l’Observatoire de Gemini.
Principales conclusions :

  • Variation semblable à ce qui était attendu pour un doublet du KI seulement.
  • Résultats marginaux non convaincants ; de meilleures données sont nécessaires.

3e Set d’Observations : Photométrie en bande YJHKs avec WIRcam au CFHT. (en cours…)

  • Étude de la variabilité à court terme de SIMP0136 en plusieurs bandes, pour mieux contraindre notre modèle et les modèles d’atmosphère en général.

4e Set d’Observations : Photométrie en bande J au CTIO (en cours…)

  • Grâce à toutes les observations faites depuis 2008, nous avons constaté que la variabilité de SIMP0136 était aussi elle-même variable.
  • L’étude de la variation à long terme de l’objet nous permettra de comprendre davantage son couvert nuageux et celui des objets semblables.

Lien avec les exoplanètes

Bien que notre projet soit extrêmement important pour notre domaine de recherche, il l’est aussi pour celui des exoplanètes géantes (objets plus faibles en luminosité) qui ont des atmosphères semblables aux NBs, mais qui sont plus difficiles à observer. Les prédictions qui découleront de notre recherche pourront donc améliorer leur détection et leur compréhension.

Par contre,  même si nous pouvons améliorer les modèles d’atmosphère des exoplanètes, rien ne vaut l’observation directe de ces objets! L’étude de l’atmosphère nuageuse des exoplanètes devient de plus en plus populaire. La meilleure méthode pour le faire consiste à observer une planète en transit. Lorsque la lumière d’une étoile est partiellement bloquée par une planète,  il est possible de mesurer un spectre de transmission du mince anneau atmosphérique autour de la planète grâce à des observations différentielles.  Pour révéler le spectre en émission du « côté jour » de la planète, des observations semblables peuvent être faites lorsque la planète est occultée par son étoile. Ces observations difficiles sont présentement faites grâce au télescope spatial Hubble, mais seront, entre autres, aussi faites par son remplaçant JWST en 2018 et éventuellement peut-être par EChO en ~2022.

Dans le passé, Sandie a aussi travaillé un peu en instrumentation, elle a fait la conception d’un prisme de Wollaston pour le développement d’un prototype d’un nouveau concept d’imageur polarimétrique différentiel permettant de détecter des disques proto-planétaires avec une précision sans précédent. Un instrument de ce genre réduit considérablement le bruit associé à la turbulence atmosphérique et ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude d’exoplanètes.

Directeur de recherche

René Doyon

Coordonnées

Téléphone : 514-343-6111 x 3797
Courriel: bouchard@astro.umontreal.ca
Bureau : Pavillon Roger-Gaudry, D-423

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