Mon mémoire en 400 mots : Charles Cadieux

Charles Cadieux, étudiant à l’iREx à l’Université de Montréal, a soumis son mémoire de maîtrise à la fin de l’été 2020. Il résume ici le projet de recherche qu’il a mené dans le cadre de sa maîtrise.

Le succès de la mission Kepler et de sa mission prolongée K2 ont démontré qu’il est très efficace d’identifier de potentielles exoplanètes avec la méthode de transit, et de poursuivre par la suite leur caractérisation à l’aide d’autres techniques. Par exemple, la méthode de vélocimétrie peut être exploitée pour obtenir leur masse ou la méthode de spectroscopie de transit pour sonder la composition chimique de leur atmosphère.

Pour optimiser nos chances de détecter des biosignatures dans une atmosphère d’exoplanète, c’est-à-dire des molécules qui peuvent être générées par la vie, on s’intéresse en particulier aux exoplanètes qui ont une taille de moins de deux fois celle de la Terre et qui sont en orbite autour d’une étoile de masse inférieure à celle du Soleil. Afin d’identifier davantage de tels systèmes dans le voisinage solaire et dans toutes les régions du ciel, le Transiting Exoplanet Survey Satellite, communément appelé par son acronyme TESS, fut lancé en avril 2018. Une problématique importante de TESS est cependant la fréquence élevée de faux positifs, des signaux qui ressemblent à des transits, mais sont plutôt causés par des éclipses d’étoiles binaires. Des observations de suivi en photométrie, en spectroscopie et en imagerie sont nécessaires pour vérifier que les objets d’intérêt de TESS (appelé TOI pour TESS Object of Interest), sont bel et bien causés par le transit d’une planète.

Dans mon mémoire, je présente les résultats du suivi photométrique de neuf TOI à l’Observatoire du Mont-Mégantic avec la caméra PESTO. J’ai développé pour ce faire une routine d’ajustement de courbe de transit qui fournit une estimation de certains paramètres physiques des candidates détectées comme leur rayon, leur demi-grand axe orbital ou leur température d’équilibre. Ainsi, j’ai révélé qu’une planète pouvait effectivement expliquer six TOI, soit TOI 855.01, TOI 1189.01, TOI 1442.01, TOI 1452.01, TOI 1685.01 et TOI 1238.01. Ces objets ont donc acquis le statut de candidates vérifiées, une classification attribuée juste avant qu’une exoplanète soit confirmée. Parmi ces objets, TOI 1452.01 se démarque car elle possède plusieurs propriétés recherchées pour éventuellement étudier son atmosphère : sa taille estimée dépasse tout juste deux rayons terrestres (2.16 ± 0.12 R) et sa température d’équilibre (316 ± 19 K) indique qu’elle est dans la zone habitable de son étoile hôte, c’est-à-dire à une distance de son étoile qui permet la présence d’eau liquide à sa surface, un élément essentiel au développement de la vie telle que nous la connaissons.

À gauche : Illustration du satellite TESS (Crédits : NASA’s Goddard Space Flight Center). À droite : L’Observatoire du Mont-Mégantic (Crédit : Rémi Boucher).