La Méthode Scientifique sur France Culture avec Arnaud Cassan (IAP)

Quand décrochera-t-on les exolunes ?

https://www.franceculture.fr/emissions/la-methode-scientifique/la-methode-scientifique-du-mardi-18-decembre-2018

Les micro-lentilles gravitationnelles sont des objets très utiles pour détecter des exolunes pour les systèmes exoplanétaires connus. De quelle manière ? Démonstration de ce phénomène et de son exploitation pour trouver des exolunes dans un reportage signé Céline Loozen : “La méthode des microlentilles gravitationnelles pour détecter les exolunes”.  

Explorer les Exoplanètes avec les étudiants de La Fémis

https://vimeopro.com/femis/exoplanete-2023

Un exercice annuel, en collaboration entre l’Observatoire de Paris et La Fémis, réalisé par les étudiants de chaque nouvelle promotion. Avec quelques collègues du LESIA, nous jouons le rôle des experts scientifiques !

En revues à comité de lecture

Searching for substellar companion candidates with Gaia. II. A catalog of 9,698 planet candidate solar-type hosts, Kiefer, F., Lagrange, A.-M., Rubini, P., & Philipot, F., 2024, A&A, in press, arXiv:2409.16993,

Dans cet article, j’explore la base de données ESA/Gaia (https://gea.esac.esa.int/archive/) à la recherche de signaux astrométriques indiquant la présence de compagnons planétaires. Parmi les milliards d’étoiles observées par Gaia, en utilisant l’indicateur de bon ajustement (“goodness-of-fit”) baptisé RUWE, et en en extrayant une signature astrométrique de mouvement orbital, j’ai découvert près de 10 000 systèmes planétaires ou binaires.

Searching for substellar companion candidates with Gaia. I. Introducing the GaiaPMEX tool, Kiefer, F., Lagrange, A.-M., Rubini, P., & Philipot, F., 2024, A&A, in press, arXiv:2409.16992

C’est dans cet article que je présente ma méthode d’analyse des données ESA/Gaia et notamment du RUWE et de l’anomalie de mouvement propre entre les observations Gaia et Hipparcos de chaque étoile. Ces analyses me permettent de déceler des signatures astrométriques de mouvement orbitaux des étoiles dus à la présence de compagnons. Avec GaiaPMEX, je parviens à modéliser ces compagnons et déterminer leurs masses et leurs orbites possibles.

A new treatment of telluric and stellar features for medium-resolution spectroscopy and molecular mapping. Application to the abundance determination on β Pic b, Kiefer, F., Bonnefoy, M., Charnay, B., et al., 2024, A&A, 685, A120

Dans cet article, j’ai analysé les données du spectro-imageur SINFONI de l’ESO (https://www.eso.org/sci/facilities/paranal/decommissioned/sinfoni.html) du système Beta Pictoris observé en 2014 avec cet instrument. SINFONI fonctionnait dans l’infrarouge en bandes J, H et K. Il est aujourd’hui décommissionné. Il permettait notamment d’obtenir des spectres de résolution moyenne en une grille de points d’un champ carré d’une fraction à quelques secondes d’arc de côté. Beta Pictoris est un système particulièrement intéressant, car composé à lui-seul, d’un disque de debris (de 1000 u.a. de rayon, rien que ça), de 2 planètes géantes (planètes b et c) que l’on peut observer en imagerie directe, et d’une multitude de petits corps en évaporation (des exocomètes). C’est aussi un système jeune de 20 milliards d’années à peu près. Une copie (ou presque) de notre système solaire dans ses jeunes années, alors que ses planètes, dont la Terre, se formaient. Avec SINFONI, je me suis intéressé à l’atmosphère de planète b, dont j’ai pu un petit peu plus caractériser ses propriétés thermiques et chimiques par l’observation de son spectre. Avec une température de 1724 K (~1450ºC), le rapport entre la quantité de carbone et la quantité d’oxygène qu’elle contient est exactement compatible avec le rapport que l’on trouve pour son étoile. Voilà qui est intéressant ! Car nombre de planètes géantes observées en imagerie directe (c’est-à-dire bien loin de leur étoile) ont exactement la même propriété, contrairement aux planètes observées au plus près de leur étoile ! Une nouvelle pièce du puzzle de la formation planétaire, et un peu de grain à moudre aux modélisateurs !

A sub-Neptune planet around TOI-1695 discovered and characterized with SPIRou and TESS, Kiefer, F., Hébrard, G., Martioli, E., Artigau, E., Doyon, R., Donati, et al., 2023, A&A, 670, A136

Hint of an exocomet transit in the CHEOPS light curve of HD 172555, Kiefer, F., van Grootel, V., Lecavelier, A., Szabo, Gy., Cheops consortium, et al., 2023, A&A, 671, A25

Determining the true mass of radial-velocity exoplanets with Gaia: 9 planet candidates in the brown-dwarf/stellar regime and 27 confirmed planets, Kiefer, F., Hébrard, G., A., Martioli, E., et al., 2021, A&A, 645, A7,

Determining the mass of the planetary candidate HD 114762 b using Gaia, Kiefer Flavien, 2019, Astronomy and Astrophysics, 632, L9

The detection and characterisation of 54 massive companions with the SOPHIE spectrograph – 7 new brown dwarfs and constraints on the BD desert, Kiefer, F., Hébrard, G., Sahlmann, J., et al., 2019, Astronomy and Astrophysics, 631, A125

Two families of exocomets in the Beta Pictoris system, Kiefer, F., Lecavelier, A., Boissier, J., et al., 2014, Nature, 514, 462

Exocomets in the circumstellar gas disk of HD172555, Kiefer, F., Lecavelier, A., Augereau, J.-C., et al., 2014, Astronomy and Astrophysics, 561, L10

Detection of a repeated transit signature in the light curve of the enigma star KIC8462852: A possible 928-day period, Kiefer, F., Lecavelier, A., Vidal-Madjar, A., et al., 2017, Astronomy and Astrophysics, 608, A132

Masses of the components of SB2 binaries observed with Gaia – IV. Accurate SB2 orbits for 14 binaries and masses of three binaries, Kiefer, F., Halbwachs, J.-L., Lebreton, Y., et al., 2018, Monthly Notice of the Royal Astronomical Society, 474, 731

En bref

38 ans, né le 5 juin 1985. J’ai suivi un cursus universitaire, ayant aquis un DUT Mesures Physiques, une L3 et M1 de physique fondamentale et appliquée à l’Université Paris-Sud, un M2 de physique théorique (ENS-Ulm/Paris-Sud) et un Doctorat en physique théorique. Mon domaine de recherche est aujourd’hui celui des planètes extra-solaires. Je recherche des exoplanètes, des exocomètes et des naines brunes, avec l’objectif d’expliquer comment les systèmes exoplanétaires se forment puis évoluent en quelques dizaines de millions d’années. Une des questions centrales à laquelle je tente de répondre est : pourquoi le système solaire est-il tel qu’on le connait, et pourquoi les autres systèmes extra-solaires connus sont-ils si différents du nôtre ?

Planètes extrasolaires, exocomètes, et systèmes binaires

• Détection de nouveaux compagnons (étoiles, naines brunes, planètes) autour de toute source observée par la méthode astrométrique par le télescope Gaia,
• Détermination des masses de candidats-planètes ou naines brunes autour d’étoiles autres que le Soleil, par les méthodes de vitesses radiales (effet Doppler) et d’astrométrie (mouvements célestes des astres) avec le satellite Gaia,
• Observation et caractérisation des atmosphères d’exoplanètes par spectroscopie infrarouge,
• Etude des comètes extrasolaires dans des systèmes jeunes. Par spectroscopie, avec HARPS, Sophie et HST, lors du passage de leur queue gazeuse devant leur étoile. Par suivi photométrique, avec les satellites Kepler, TESS et Cheops, lors du passage de la queue de poussière devant leur étoile,
• Mesure des masses de systèmes binaires à 2 composantes spectrales par les méthodes de vitesses radiales et d’astrométrie, avec le spectrographe Sophie et des interféromètres au sol ou encore le satellite Gaia.

Editions DeBoeck Supérieur – Série Science Plus

“Toutes les étoiles fixes que l’oeil découvre dans les profondeurs du Ciel, où elles sont semées avec une magnifique prodigalité, sont autant de soleils, centres de systèmes semblables.” E. Kant

Aujourd’hui, grâce aux yeux des plus puissants télescopes, nous savons que les étoiles de notre Galaxie sont autant de soleils entourés de planètes. Ces nouveaux mondes extra-terrestres ne sont donc plus une science-fiction. Petits, grands, terrestres, marins, gazeux, tempétueux, infernaux, ils sont aussi incroyablement divers. 

Comments ces exoplanètes se sont-elles formées ? Pourront-elles un jour nous révéler une forme de vie à leur suface ? Comment peut-on se les représenter ? Star Wars, Dr. Who, Moebius, Azimov… autant d’inspiration artistique. Mais sont-elles bien à l’image de ce que sont réellement les exoplanètes ?