Ma thèse en 400 mots : Frédérique Baron

Frédérique Baron, étudiante de l’iREx à l’Université de Montréal, soumettra sa thèse de doctorat en décembre 2018. Elle résume ici les projets de recherche qu’elle a menés dans le cadre de son doctorat.

Frédérique au sommet du Mauna Kea, à Hawaï. Crédit : Frédérique Baron.

Les nombreuses découvertes d’exoplanètes des dernières années ont permis de constater qu’il existe des planètes qui sont très différentes des planètes du système solaire. Grâce à la technique d’imagerie directe, on sait maintenant qu’il existe une catégorie de planètes de type géantes gazeuses qui ont des orbites ayant de très larges demi-grands axes. Environ 20 planètes ont été trouvées grâce à la technique d’imagerie directe dont la moitié sont dites à grande séparation, c’est à dire que leur demi-grand axe est de plus de 100 UA .

Example d’une exoplanète candidate autour d’une étoile jeune. De gauche à droite, voyez une image à 0.9 microns (Gemini-S), à 1.2 microns (Gemini-S), à 3.6 microns (Spitzer) et à 4.5 microns (Spitzer). Cette candidate était, en réalité, un objet de fond. Crédit : Frédérique Baron.

Les planètes à grandes séparations sont particulières intéressantes pour plusieurs raisons. D’abord, comme elles sont loin de leurs étoiles, elles peuvent être étudiées comme si elles étaient isolées, sans besoin de techniques sophistiquées d’imagerie et de traitement des données. De plus, un spectre à haute résolution de ces planètes peut alors être obtenu, permettant l’étude de leurs atmosphères. Comme la planète et son étoile ont été formées ensemble, elles partagent le même âge et la même  distance de la Terre. Dans ce cas, il est très intéressant de viser les étoiles pour lesquelles ces caractéristiques sont bien connues, puisqu’il s’agit de données cruciales afin d’estimer la masse des planètes.

Dans le cadre de mon doctorat, j’ai mené un projet visant à observer les 180 étoiles appartenant à des associations cinématiques jeunes connues à l’intérieur d’une distance de 70 pc du Soleil. Ces étoiles ont été observées avec le télescope Canada-France-Hawaii, un observatoire situé  au sommet du Mauna Kea à Hawaï, le télescope Gemini-Sud, un observatoire situé au Cerro Pachón au Chili, ainsi qu’avec le télescope spatial Spitzer. En particulier, mes travaux ont permis d’apporter des contraintes à la distribution de planètes géantes autour d’étoiles jeunes à grandes séparations et de montrer que ces objets sont assez rares. La faible fréquence de planètes géantes à très grandes séparations par étoile pourrait être un indice que ces objets se forment plutôt comme des naines brunes par fragmentation de nuages moléculaires, plutôt que comme des planètes géantes, formées dans un disque protoplanétaire.

Plus d’information

Frédérique Baron a fait son doctorat à l’Université de Montréal entre 2014 et 2018, après avoir complété une maîtrise en 2014, aussi à l’Université de Montréal. Son superviseur de maîtrise et de doctorat est David Lafrenière.

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