STAGE Origine et évolution des systèmes exoplanétaires compacts

Date de mise à jour de l’offre

EPIC :

Unité de Recherche en astrophysique

Description de la mission

Les nombreuses exoplanètes détectées (>4800) pendant ces deux dernières décennies ont remis en cause les certitudes acquises par l’étude du Système Solaire et de son architecture. En effet, les systèmes exoplanétaires découverts présentent des architectures très diverses. En particulier, des planètes de diverses tailles en orbite très proche de leur étoiles ont été découvertes, typiquement en dessous d’un dixième d’unité astronomique. L’existence même de ces planètes questionne à la fois les mécanismes à l’origine de leur formation, mais également les mécanismes qui régissent leur éventuelle migration tout au long de la vie de l’étoile.

Afin de mieux comprendre ces systèmes, nous avons développé un modèle d’évolution séculaire appelé ESPEM (Evolution des Systèmes Planétaires et Magnétisme) permettant de modéliser l’évolution de la rotation d’une étoile et de l’orbite d’une planète conjointement au cours de la vie du système. Au cours de la thèse de Jérémy Ahuir, nous avons exploré différents scénarios pour ces deux évolutions conjointes, considérant tour à tour différentes prescriptions pour le magnétisme stellaire (à l’origine du ralentissement de la rotation de l’étoile), les effets de marées menant à une migration planétaire, les effets magnétiques menant à une telle migration également, et bien entendu l’ensemble de ces effets ensemble. Cette étude fondamentale a été publiée dans Ahuir et al. 2021, adossée à une première estimation de population planétaire pouvant être comparée à l’échantillon d’exoplanètes détecté par la mission Kepler (McQuillan et al. 2013, Santos et al. 2021).

Il faut aujourd’hui aller plus loin et améliorer cette population synthétique, qui présente à l’heure actuelle un excédent de planète en comparaison avec la population observée. Pour cela, nous proposons deux pistes de travail pour ce stage:

Améliorer la prise en compte des conditions initiales des systèmes étoile-planète, en prenant en compte une distribution réaliste de planètes issue des modèles de formation dans les disques proto-planétaire. Ce travail ne nécessite pas de faire de nouvelles simulations avec ESPEM, et se fera par une méthode de biais de l’échantillon de modèles existants permettant de prendre en considération une distribution de demi-grands axes initiaux dépendante de la masse planétaire et de la masse stellaire.

Profil recherché

Etudiant en DUT/L2

Niveau de qualification requis

Bac + 3
  • Employeur
    EPIC
  • Secteur d’activité de la structure
    Enseignement - Formation - Recherche
  • Effectif de la structure
    De 51 à 250 salariés
  • Site internet de la structure
    https://irfu.cea.fr
  • Type de stage ou contrat
    Stage pour lycéens et étudiants en formation initiale
  • Date prévisionnelle de démarrage
  • Durée du stage ou contrat
    Plus de 2 mois et jusqu'à 4 mois
  • Le stage est-il rémunéré ?
    Oui
  • Niveau de qualification requis

    Bac + 3
  • Lieu du stage
    Département d'Astrophysique, CEA Paris-Saclay Batiment 709
    91191 SAINT AUBIN
  • Accès et transports
    Bus 91.6 depuis Massy