Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch

1. Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch Fizeau et l’instrument SPHERE/VLT de détection directe d’exoplanètes M. Carbillet L. Abe, Ph.Bendjoya, O.Chesneau, J.-B.Daban, A.Domiciano, R.Douet, A.Ferrari, C.Gouvret, G.Guerri, B.Lopez, G. Niccolini, S.Robbe-Dubois, I.Smith, F.Vakili

2. Kick Off meeting (03/06) 1ère lumière (01/11) FDR (09/08) OPDR (03/07) PDR (09/07) Bref historique • 2003-2005: études phase A (VLT-PF, CHEOPS) + post-phase A => SPHERE : • système d’optique adaptative extrême • coronographie à très haute dynamique • capacités spectroscopiques & polarimétriques • m d’au moins 15 (=> rapport d’intensité d’au moins 106) Consortium = LAOG + LAM + LESIA + ONERA + Fizeau [France] + Istituto Nazionale di AstroFisica (OAPadova) [Italie] + Max-Planck-Institut für Astronomie (HD) [Allemagne] + Observatoire de Genève + ETH-Zürich [Suisse] + ASTRON + Universiteit van Amsterdam [Hollande] + European Southern Observatory

3. Principaux objectifs • Détection directe des photons d’exoplanètes géantes • Exploration de la distribution masse-période (<20 MJ, <1Ky) • Survey d’un grand nombre d’étoiles • Caractérisation au premier ordre de l’atmosphère • Comprendre les origines des systèmesplanétaires

4. Shéma global de l’instrument

5. Notre implication • Développement de l’Apodized Lyot Coronagraph (proche IR) [L.Abe, Ph.Bendjoya, M.Carbillet, J.-B.Daban, R.Douet, C.Gouvret, G.Guerri, S.Robbe-Dubois] • Participation au groupe « Science » [Ph.Bendjoya, M.Carbillet, O.Chesneau, A.Domiciano, B.Lopez, D.Mary, G.Niccolini, F.Vakili] • Participation au Data Reduction & Handling (DRH) d’IRDIS [M.Carbillet, A.Ferrari, I.Smith] • Développement du simulateur global de l’instrument [M.Carbillet]

6. Prototyping APLC Measurement of transmission profile : • in agreement with manufacturer • out-of-specs between 2.5 - 4mm (pupil radius is 9mm) • low dispersion between Y, J et H => achromaticity is demonstrated

7. max attenuation ~ 500 H, R=7 PSF gain ~ 100 J, R=30 Y, R=20 Measurements APLC VLT pupil Performances • achromatic behaviour(10-4 at 4/D) Limitations : • quality of substrate • accuracy of transmission profile

8. Participation au groupe « Science » Naines Blanches Exoplanètes 2de génération Disques de débris NB + Géantes Rouges Détection pont de matière ? Disques d'accrétion Perte de masse AGB Répartition matière circumstellaire Nébuleuses plan. bipolaires Binarité source centrale Disques Autour des B[e] Détection des gaps dus aux planètes ? 30 Doradus Mouvement propre des étoiles => masse du centre de l'amas

9. Simulateur de l’instrument Outil de simulation basé sur : • un code diffractif (modules développés au sein du « CAOS system ») • un code photométrique (librairie de routines) En entrée : une floppée de paramètres système… En sortie : - images coronographiques d’objets en axe (étoile centrale + référence) - images coronographiques d’objets hors-axe (planètes à plusieurs séparations) Enjeux : études « système » évaluation de performance données pour les tests DRH études « science » IFS ou IRDIS ou ZIMPOL SAXO Données sauvées Common optical path

10. 0- Simuler des données réalistes 1- Modélisation statistique des données 2- Élaboration d’algorithmes de détection associant à chaque détection une PFA Data Reduction & Handling d’IRDIS