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Doctorant (H/F) - Caractérisation des phénomènes d'accrétion sur les exoplanètes

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : vendredi 21 mai 2021

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Informations générales

Référence : UMR5274-MICBON-001
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : jeudi 15 avril 2021
Nom du responsable scientifique : Mickaël Bonnefoy
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Il est clairement établi que les planètes naissent dans des disques de gaz et de poussière entourant les jeunes étoiles durant les premiers 10 millions d'années. Cependant, les processus physiques impliqués dans la formation planétaire doivent encore être clarifiés. La détection récente par imagerie directe de protoplanètes [1] - c'est-à-dire des planètes en cours de formation - promet d'approfondir nos connaissances sur ces mécanismes de formation.

Il est attendu que les planètes géantes acquièrent une partie de leur masse via des disques circum-planétaires. L'accrétion du gaz environnant dans le disque s'effectue à des vitesses supersoniques, créant un choc d'accrétion dans voisinage immédiat de la planète et chauffant le gaz à des températures de plusieurs milliers de degré Kelvin. Un ensemble de raies en émission sont produites au niveau du choc et apparaissent dans les spectres de protoplanètes. Leur intensité, profils de vitesse et variabilité commencent à être prédits par des modèles d'accrétion dans l'UV, l'optique et le proche infrarouge et permettent ainsi de sonder les conditions physiques du milieu (température, densité, cinématique) dans le voisinage du choc, d'estimer des taux d'accrétion et de clarifier les processus d'accrétion en jeux.

Des raies d'émission ont été détectées dans les spectres d'une douzaine de compagnons de masse planétaire jeunes (1-10 millions d'années) [2]. Toutefois, la connaissance empirique des phénomènes d'accrétion reste très mince ainsi que les contraintes sur les modèles d'accrétion. Cela découle de la nature fortuite de détection de ces raies. L'inventaire du nombre de raies et d'objets accrétants est donc encore largement incomplet et des observations de suivi doivent être conduites pour mieux caractériser les propriétés de ces raies et ainsi comprendre les mécanismes d'accrétion en jeu dans le domaine de masse planétaire.

Le projet de thèse vise à mieux comprendre les phénomènes d'accrétion sur les compagnons de masse planétaire. Pour ce faire, l'étudiant[e] analysera des données en provenance de spectrographes et d'imageurs de pointe (VLT/X-SHOOTER, VLT/SINFONI, VLT/MUSE,...) pour caractériser les raies d'émission produites par l'accrétion. Elle/Il déterminera les taux d'occurrence de ces raies sur la population de compagnons connus. Elle/Il sera encouragé[e] à conduire ses propres programmes d'observation et participer à la préparation scientifique d'instruments en cours de développements (VLT/SPHERE+, ELT/HARMONI) qui offrent de nouvelles opportunités pour détecter et caractériser des protoplanètes.

Références :
[1] Haffert et al. 2019, Nature Astronomy, 3, 749
https://arxiv.org/pdf/1906.01486.pdf
[2] Santamaria-Miranda et al. 2018, MNRAS, 475, 2994
https://arxiv.org/pdf/1712.09297.pdf

Contexte de travail

L'étudiant[e] sera encadré par M. BONNEFOY et C. DOUGADOS à l'IPAG, un laboratoire de 195 personnes (ITA, Chercheurs, Doctorants) situé sur le campus de l'agglomération Grenobloise. Elle/Il travaillera au sein du projet ANR FRAME coordonné par M. Bonnefoy. FRAME s'intéresse à la détection et la caractérisation des protoplanètes. En intégrant le projet, Elle/Il collaborera étroitement avec des astronomes experts en formation stellaire et planétaire, des experts en science des données et des théoriciens de l'accrétion en Europe, Chine, et aux Etats-Unis.

Contraintes et risques

Déplacements ponctuels à l'international et travail sur site en altitude (>2500m)

Informations complémentaires

Nous recherchons un/une étudiant[e] titulaire d'un diplôme de Master 2 ou équivalent avec une solide formation en astrophysique et/ou physique. L'étudiant[e] doit être en capacité de résoudre des problèmes complexes de manière rigoureuse et de manipuler à la fois des données et des modèles. Elle/Il doit avoir de bonnes capacités de rédaction en anglais. La capacité au travail en équipe est essentielle.

Pré-requis:
Diplôme de Master en Astronomie & Astrophysique, Physique, ou équivalent
Connaissances en spectroscopie
Connaissance du langage Python
Maîtrise de l'anglais

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