Ma thèse en 400 mots : Christopher Mann

Christopher Mann a terminé son doctorat à l’Université de Montréal cet automne. Il résume ici son projet de recherche.

Christopher Mann. Crédit : photo fournie par Christopher.

Pendant mon doctorat, je me suis concentré sur l’étude des transits d’exoplanètes. Un « transit » se produit lorsqu’une planète passe devant son étoile hôte, bloquant une petite partie de la lumière qui atteint un observateur éloigné. Cette minuscule baisse de luminosité, souvent de l’ordre de 0,1 % ou moins, peut être mesurée avec précision à l’aide de télescopes sensibles, ce qui nous permet de découvrir des détails sur la planète en transit.

Ma recherche consistait plus spécifiquement à adapter des instruments qui n’avaient pas été conçus à l’origine pour l’étude des exoplanètes et à les réaffecter à l’effort collectif de caractérisation des exoplanètes. L’un de ces instruments, le Dragonfly Telephoto Array (ou « Dragonfly »), a été initialement conçu pour étudier les structures ultra-faibles des galaxies. Étant donné cet objectif de recherche, ses observations étaient limitées aux moments où le ciel est le plus sombre en lumière visible. J’ai retravaillé de nombreuses procédures d’observation du télescope robotisé pour capturer les transits d’exoplanètes quand la lune brillante est dans le ciel. En outre, j’ai développé le logiciel nécessaire pour traiter les données de cet instrument unique et caractériser les planètes à l’origine de ces transits.

Image composite d’un transit d’une exoplanète avec les images des télescopes TESS, NEOSat et Dragonfly Telephoto Array. Crédit : NASA/JPL-Caltech, MSCI, Agence spatiale canadienne et l’équipe Dragonfly

J’ai également utilisé un satellite canadien appelé Near-Earth Object Surveillance Satellite (NEOSSat). NEOSSat a été construit à l’origine pour surveiller les astéroïdes proches de l’orbite terrestre et les satellites artificiels en orbite autour de la Terre. Cependant, je l’ai utilisé différemment, en le pointant vers des systèmes planétaires lointains pour mesurer leurs transits. NEOSSat présente de nombreux avantages pour l’observation de certains types d’exoplanètes, comme le fait d’être dans l’espace ou le fait de pouvoir fixer une cible pendant des jours sans être interrompu par la lumière du jour ou la rotation de la Terre. Cela s’est avéré particulièrement utile lorsqu’un transit dure plus de 10 heures ou lorsque le moment du transit est incertain. NEOSSat pouvait garder un œil sur l’étoile pendant une période prolongée, capturer des événements de longue durée ou attendre des transits imprévisibles, ce qui aurait été difficile à partir d’observatoires au sol.

L’objectif principal de la conversion de ces instruments en détecteurs d’exoplanètes était de soutenir la mission TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). TESS, un puissant télescope spatial, étudie le ciel entier à la recherche d’exoplanètes autour d’étoiles brillantes et proches. Les nouvelles exoplanètes découvertes par TESS constituent d’excellentes candidates pour l’étude de l’atmosphère des exoplanètes. Pour garantir le succès de TESS, un réseau de petits observatoires, dont ceux que j’ai adaptés, collabore au suivi des candidats de TESS, en s’assurant qu’il s’agit de véritables transits d’exoplanètes et non du résultat d’autres processus les imitant.

Plus d’informations

Christopher a terminé son doctorat à l’Université de Montréal entre 2018 et 2023, sous la direction du professeur David Lafrenière de l’iREx. Sa thèse TESS exoplanet candidate follow-up with ground- and space-based instruments est disponible sur Papyrus.