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Titre du stage : Mesure du gradient de température dans la photosphère solaire au cours du cycle d’activité magnétique. Etude de faisabilité sur des instruments au sol avec optique adaptative.

Sujet : Le rayonnement solaire visible émis au niveau de la photosphère contribue de façon importante à l’irradiance solaire totale, c’est à dire à l’énergie totale rayonnée par notre étoile reçue au niveau de la Terre. Des mesures faites hors-atmosphère ont montré que l’irradiance solaire varie de 0.1% en phase avec le cycle d’activité magnétique de onze ans. Ce stage a pour but d’étudier si des variations mesurables de la structure en température de la photosphère solaire contribuent à cette variation cyclique. Pour cela nous disposons d’images de la photosphère solaire à différentes longueurs d’ondes dans une bande spectrale visible à 630 nm effectuées sur le satellite Hinode de façon régulière de 2007 à 2016. A partir de ces images nous avons proposé une méthode de mesure différentielle qui nous a permis de mettre en évidence des variations du gradient de température photosphérique entre deux journées d’observation au minimum et au maximum du cycle (Faurobert et al. A&A 2016). Nous observons, de plus, des asymétries Nord-Sud de la structure en température. Ces résultats doivent être confirmés et précisés par l’analyse d’autres journées d’observations. Le stage proposé comprend deux parties complémentaires. La première consiste à utiliser cette méthode de mesure sur d’autres journées d’observations Hinode entre 2007 et 2016 (des codes existent sous mathematica). Par ailleurs, nous préparons une proposition de programme synoptique pour le très grand télescope solaire DKIST (4m) en cours de construction à Hawaï. Ce télescope sera équipé d’un système d’Optique Adaptative (OA) très performant. Le second volet du stage a pour but de simuler les effets de la correction (forcément partielle) de la part de l’OA des images solaires perturbées par la turbulence atmosphérique. Les implications sur la méthode de mesure différentielle utilisée seront ainsi quantifiées en fonction des performances du système d’OA afin d’estimer la faisabilité de ce programme sur un instrument au sol.

Type de travail : bibliographie, analyse de données spectro-polarimétriques, traitement d’images, simulation OA.

Pré-requis : notions sur le traitement d’images

Co-direction : Marianne Faurobert (partie solaire) et Marcel Carbillet (partie OA)

Gratification soumise à l’accord du laboratoire.