Centre de Recherche Astrophysique de Lyon

Équipe AIRI

Chercheur(e)s

  • Isabelle TALLON-BOSC, responsable
  • Olivier FLASSEUR
  • Maud LANGLOIS
  • Ferréol SOULEZ
  • Michel TALLON
  • Éric THIÉBAUT

Doctorant(e)s

  • Théo SANTOS
  • Hanh TRAN THJ MY
  • Valentin FONTENEAU

Chercheur(e)s contractuel(le)s

  • Clémentine BÉCHET-PEREZ

Chercheur(e)s associé(e)s

  • Laurence DENNEULIN, EPITA
  • Foamie K. THETPRAPHI, Thaïland Univ.

Ingénieur(e)s , administratif(ve) contractuel(le)s

  • Antoine KASZCZYC
  • Clément SCHOTTE
  • Francesca REBASTI

Collaborateur(trice)s internes

  • Magali LOUPIAS, pôle Instrumentation
  • Gil MORETTO, pôle Instrumentation

Thèses effectuées depuis 5 ans

  • Laurence DENNEULIN (15/10/2020) « Approche inverse pour la reconstruction des environnements circumstellaires en polarimétrie avec l’instrument d’imagerie directe ESO / VLT SPHERE IRDIS »
  • Samuel THÉ (07/03/23) « Méthodes de démélange et de déconvolution d’objets dans des images : applications en imagerie astronomique à haut-contraste »
  • Jules DALLANT (09/02/24) « Combinaison d’observations multiépoques pour la détection d’exoplanètes et l’estimation conjointe de leurs orbites en imagerie directe à haut contraste »
  • Camille GRAF (09/07/24) « Analyse de front d’onde de précision nanométrique pour la métrologie optique et la détection d’exoplanètes par imagerie directe »

Axes de recherche

L’équipe AIRI (Astrophysique et Imagerie aux Résolutions de l’Interférométrie) s’intéresse à la haute résolution angulaire (HRA), depuis la R&D aux niveaux instrumental et du traitement du signal jusqu’à l’exploitation astrophysique d’instruments HRA et la modélisation des objets observés. Ses champs d’investigation principaux sont l’optique adaptative, l’interférométrie optique, la science des données dans le domaine de l’imagerie et de la modélisation, la détection et la caractérisation d’exoplanètes.

 

Optique adaptative

  • Optimisation de l’analyse de surface d’onde
  • Optimisation de la reconstruction de surface d’onde et de la commande

Interférométrie optique

  • Développement de logiciels pour l’ajustement de modèles et la reconstruction d’images sur des données interférométriques optiques

Science des données

  • Approche problèmes inverses appliquée en OA, en interférométrie et en IHD

Astrophysique

  • Détection et caractérisation d’exo-planètes et environnements circumstellaires

Forte implication dans les Services Nationaux d’Observation liés à la Haute Résolution Angulaire

  • A savoir les SNO5 MOIO et SNO3 SUV du pôle JMMC pour une exploitation optimale des interféromètres optiques ouverts à la communauté, le SNO2 GRAVITY+/VLTI pour la mise en opération de l’upgrade de l’instrument GRAVITY et le SNO5 HCDC dédié au traitement des données de l’instrument SPHERE/VLT (imagerie haut contraste et spectroscopie des exoplanètes).

Les projets en cours

TAO – Toolkit for Adaptive Optics systems

  • bâti sur le développement de stratégies innovantes avec une approche problème inverse pour la boucle de contrôle d’une optique adaptative
  • mis en œuvre et testé sur les systèmes d’optique adaptative du télescope solaire THEMIS, du projet de coronographe par onde évanescente EWACO, du banc XAO du laboratoire et du projet SAXO+/SPHERE+.

Référence : e.g. « Closing the loop as an inverse problem: the real-time control of Themis adaptive optics« , Thiébaut E. et al., 2022
link_gateway/2022SPIE12185E..07T/doi:10.48550/arXiv.2311.17779

second étage de l’optique adaptative, en aval du premier (SAXO), de l’instrument SPHERE/VLTI dédié à la détection et la caractérisation d’exoplanètes, opérant dans l’infra-rouge, à 3kHz, avec un analyseur pyramidal. L’équipe a diverses responsabilités dans le projet qui vise à booster les performances de SPHERE en matière de résolution angulaire et haut contraste : SPHERE+ pourra notamment accéder à la majeure partie de la population des planètes géantes jeunes observables.

Référence : e.g. « Numerical simulations for the SAXO+ upgrade: Performance analysis of the adaptive optics system « , Goulas, C. et al, 2024

« Unsupervised and Predictive Control for Adaptive Optics » ou Contrôle non-supervisé et prédictif pour l’optique adaptive.
Projet ANR dans le cadre du PEPR Origins

Le projet (kick-off meeting le 23 octobre 2024) développera de nouvelles approches pour optimiser le contrôle en optique adaptative pour l’astronomie et les télécommunications. Nos avancées seront déterminantes pour améliorer la qualité des images en astronomie, repousser les limites de contraste pour la détection d’exo-planètes et limiter les pertes du signal transmis en télécommunications.

Mesure et contrôle du front d’onde pour l’optique adaptative

AI Data Analysis ou Analyse d’observations astrophysiques par intelligence artificielle
Projet ANR dans le cadre du PEPR Origins

Le projet (kick-off meeting le 6 septembre 2024) vise à coupler l’intelligence artificielle aux techniques de traitement du signal avancées pour analyser conjointement des mesures multi-variées (spatiales, spectrales, temporelles) en incluant la physique, les modèles instrumentaux, ainsi que la connaissance issue d’archive d’observations passées. Un accent particulier sera mis sur l’estimation automatique des paramètres instrumentaux et des algorithmes, afin d’améliorer la robustesse des traitements, et sur la caractérisation des incertitudes, limites de sensibilité, probabilités de fausse alarme qui sont des informations essentielles pour l’exploitation astrophysique des résultats, en l’occurrence pour l’équipe, pour l’imagerie haut-contraste.

Investigating morphology and duSt properties with breaKthrough data science
Miroirs déformables de haute précision et légers à base de silicium
Un contrôleur en temps réel pour l’optique adaptative

Les projets terminés

Méthodes Inverses de Traitement en Imagerie du Vivant

Percées astrophysiques grâce au traitement de données interférométriques polychromatiques