LIRA

Le sous-système français DraMS-GC de la mission Dragonfly franchit avec succès l'étape de qualification en environnements mécanique et thermique

Raphael PERALTA — 2026-04-03T10:43:25Z

La mission Dragonfly de la NASA, dédiée à l'exploration de Titan et à l'étude de sa chimie potentiellement prébiotique, franchit une étape déterminante avec la qualification des modèles de vol de l'instrument DraMS-GC. Développé sous la responsabilité du LATMOS, avec une contribution majeure du LIRA, cet instrument de pointe permettra d'analyser in situ la composition moléculaire de la surface de Titan à l'horizon 2034. En combinant chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse, DraMS-GC jouera un rôle clé dans l'identification de composés organiques complexes et dans la caractérisation des conditions nécessaires pour l'habitabilité d'environnements unique comme celui des lunes glacées. Cette réussite est le fruit de plusieurs années de travail des équipes d'ingénierie et de recherche du LIRA, impliquées dans la conception, la fabrication et la qualification de l'instrument.

DragonFly : une libellule sur Titan à la recherche de potentiels indices de chimie prébiotique

Figure 1 : Vue éclatée du Drône Dragonfly avec, en rouge, l'emplacement de l'instrument DraMS, le chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse pour étudier la très riche chimie de Titan.

Crédits : NASA/Johns Hopkins APL

La mission Dragonfly (« libellule » en français) est une mission de la NASA, dirigée par le Laboratoire de Physique Appliquée (APL) de l'université Johns Hopkins. Prévue pour être lancée en 2028 avec une arrivée en 2034, elle a pour objectif d'étudier l'atmosphère et la surface de Titan, le plus grand satellite de Saturne.

Succédant à l'atterrisseur européen Huygens, arrivé plus de vingt ans auparavant, Dragonfly est un atterrisseur à rotors capable de voler à quelques centaines de mètres au-dessus de la surface de Titan. Il pourra ainsi explorer différents environnements géologiques, distants de plusieurs centaines de kilomètres, à la recherche d'indices de chimie prébiotique, c'est-à-dire d'interactions chimiques entre composés organiques complexes qui auraient pu exister avant l'apparition de la vie telle que nous la connaissons sur Terre.

Au cours de son périple, prévu pour durer plus de trois ans, Dragonfly explorera la région des dunes équatoriales jusqu'au cratère d'impact Selk, large d'environ 70 km, où de l'eau liquide, mêlée à de la matière organique, a probablement subsisté pendant des centaines, voire des milliers d'années. Sur ces sites exceptionnels, il prélèvera des échantillons de matériaux à la surface afin d'en analyser la composition moléculaire grâce à l'instrument DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer and Gas Chromatograph). Les échantillons seront vaporisés puis analysés avec précision à l'aide d'un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse (cf. Figure 1). Ces analyses permettront d'étudier l'évolution des briques de la chimie prébiotique sur les différents types de terrain rencontrés (allant des dunes arides, au cratère d'impact Selk qui a pu contenir de l'eau liquide).

La contribution française au cœur de l'instrumentation de Dragonfly

Figure 2 : Les deux sous-systèmes de l'instrument DraMS-GC, développé en France avec la participation du LIRA, en cours de qualification en environnements mécanique et thermique.

À gauche, le système He Supply installé sur un banc vibratoire pour les essais mécaniques. À droite, le système Integrated-GC placé dans une enceinte simulant les conditions de pression et de température régnant sur Titan.

Crédits : LATMOS

La France est impliquée dans la mission Dragonfly à travers la réalisation de DraMS-GC, la partie chromatographe en phase gazeuse de l'instrument DraMS. Financé par le CNES, cet instrument est développé sous la responsabilité du LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales), en collaboration avec le LIRA. Plus précisément, le LIRA a assuré la conception mécanique et thermique de l'instrument, la fabrication des différents modèles, y compris les modèles de vol destinés à Titan, ainsi que la conduite des campagnes de qualification.

DraMS-GC se compose de deux sous-systèmes. Le premier, appelé He Supply (cf. Figure 2.a), assure le transport des échantillons vaporisés sous forme gazeuse grâce à l'hélium, utilisé comme gaz vecteur neutre. Ces échantillons sont ensuite acheminés vers le second sous-système, l'Integrated-GC (cf. Figure 2.b), chargé de piéger puis de séparer les différents constituants des mélanges gazeux obtenus après pyrolyse ou traitement par un agent chimique. Ce dernier facilite notamment la détection de molécules complexes, y compris des molécules chirales, au sein des colonnes de chromatographie. Les composés ainsi séparés peuvent ensuite être analysés par le spectromètre de masse, la seconde partie de l'instrument DraMS, afin d'en déterminer la composition.

Validation en environnements mécanique et thermique pour DraMS-GC

Figure 3 : Équipe du LIRA, impliquée dans les activités de conception mécanique et thermique, de fabrication et d'intégration de l'instrument DraMS-GC.

Crédits : LIRA

En collaboration avec les équipes du LATMOS et de la Plateforme Intégration et Test de l'Observatoire de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines, et sous la responsabilité du LIRA, les modèles de vol de DraMS-GC viennent d'être qualifiés avec succès en environnements mécanique et thermique.

Cette qualification repose sur une série de tests mécaniques et thermiques visant à reproduire les conditions auxquelles l'instrument sera soumis au cours de sa mission. Les essais mécaniques sont réalisés à l'aide de supports vibrants (cf. Figure 2.a), afin de simuler les vibrations liées au décollage de la fusée ainsi qu'au fonctionnement de Dragonfly. Les essais thermiques, quant à eux, sont menés dans des enceintes capables de reproduire les conditions de pression et de température régnant sur Titan, auxquelles l'instrument devra résister durant son exploration (cf. Figure 2.b).

Cette étape clé étant désormais franchie, la prochaine phase consiste en la livraison de DraMS-GC au Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA. Le sous-système He Supply a d'ores et déjà été expédié aux États-Unis. Quant à l'Integrated-GC, tout juste sorti d'une phase de bakeout (un dégazage d'une dizaine de jours à +60 °C) au LIRA, à l'issue de sa campagne d'essais scientifiques au LATMOS, sera quant à lui livré courant avril au GSFC pour des tests fonctionnels en environnement.

Ces avancées viennent couronner six années de travail des équipes techniques et d'ingénierie du LIRA (cf. Figure 3), notamment le GEFL (Groupe d'Études et de Fabrications du LIRA), en charge de la conception, de la fabrication et de la qualification de l'instrument, le SPIN (Support Projet et Instrumentation), responsable du support projet et des activités qualité, et le MESPAL (Moyens d'Essais, Salles Propres, AIT/AIV), impliqué dans les opérations de bake-out ainsi que du soutien des services informatiques et administratifs. Elles sont le résultat d'un processus long et rigoureux, rythmé par de nombreuses revues validant les différentes étapes d'un projet instrumental spatial.

Contacts :

Napoleon Nguyen Tuong, responsable technique du LIRA
Sandrine Vinatier, responsable scientifique LIRA de DraMS-GC

Livraison du banc de l'optique adaptative de MICADO

Raphael PERALTA — 2026-03-21T16:12:03Z

Une impressionnante opération de levage s'est déroulée le 16 mars sur le site de Meudon, marquant une avancée majeure dans le développement de MICADO, futur instrument phare du télescope géant européen ELT au Chili. Entre convoi exceptionnel, grutage millimétré et mobilisation de nombreuses équipes, cette livraison hors norme illustre l'ampleur des défis techniques liés à l'astronomie de demain.

Une opération hors norme à Meudon

Figure 1 : Livraison par grutage, le 16 mars 2026, de la caisse de plus d'une tonne contenant le banc de l'optique adaptative de MICADO, instrument de première lumière de l'ELT (Extremely Large Telescope) de l'ESO (European Southern Observatory).

Crédit : Raphaël de Assis Peralta (LIRA - Observatoire de Paris-PSL)

Le 16 mars, le site des Communs à Meudon a été le théâtre d'une opération logistique spectaculaire : la livraison par grutage du banc de l'optique adaptative de MICADO (cf. Figure 1). Arrivée sur site le matin par convoi exceptionnel, la caisse contenant l'équipement — 1,3 tonne à elle seule — a nécessité une organisation millimétrée.

Fabriqué en Allemagne par la société CarbonVision, ce banc en fibres de carbone, conçu par le LIRA, affiche des dimensions impressionnantes : plus de 2,5 mètres de diamètre, près de 1,5 mètre de hauteur et un poids avoisinant la demi-tonne. À cela s'ajoute un chariot de manutention spécifique de 750 kg. L'ensemble, conditionné dans une caisse sur mesure de 3,8 × 3,3 × 2,5 mètres pour un poids total d'environ 3 tonnes, répond aux contraintes d'un futur transport jusqu'au Chili.

Le jour J, une grue mobile de 60 tonnes a été mobilisée pour soulever la caisse depuis le camion, la faire passer au-dessus des bâtiments des Communs, puis la déposer dans la cour intérieure, face au hall d'intégration d'UNIDIA. L'opération s'est poursuivie par une opération encore plus délicate : retournement du chariot et du banc en position verticale à l'aide de la grue, installation sur des supports roulants, acheminement jusqu'au pont roulant du hall d'intégration et enfin retournement à l'horizontal du chariot et du banc.

Cette manœuvre a mobilisé de nombreuses équipes : scientifiques et ingénieurs du LIRA et d'UNIDIA, services logistiques et de prévention de l'Observatoire de Paris-PSL et du LIRA, ainsi que les équipes de communication du LIRA et du CNRS. ULISSE, l'unité du CNRS spécialisée dans le transport d'instruments scientifiques, a apporté son expertise pour la conception de la caisse et l'organisation du transport. La société GT Logistics a assuré le transport et coordonné les opérations de manutention tandis que la société MS Levage s'est chargée de ces dernières.

MICADO, l'instrument de première lumière de l'ELT

Figure 2 : L'ELT et l'instrument MICADO.

À gauche, l'ELT en cours de construction au Chili. À droite, vue de l'instrument MICADO sur la plateforme Nasmyth de l'ELT.

Crédit : ESO/consortium MICADO

MICADO (Multi-Adaptive Optics Imaging Camera for Deep Observations) est l'imageur de première lumière de l'Extremely Large Telescope (ELT), un télescope géant de 39 mètres (cf. Figure 2) actuellement en construction au Chili par l'Observatoire Européen Austral (ESO). Ses premières observations scientifiques sont prévues à l'horizon 2030.

Cet instrument de pointe permettra des avancées majeures en astrophysique, notamment dans l'étude de la formation des premières galaxies ou la détection de planètes extrasolaires dans la zone habitable de leur étoile hôte. Pour atteindre ces objectifs, MICADO opérera dans le proche infrarouge (0,8–2,4 μm), comme le JWST, tout en offrant une résolution angulaire jusqu'à six fois supérieure à sensibilité équivalente.

Afin d'atteindre la limite de diffraction de l'ELT et d'exploiter ainsi pleinement le potentiel du télescope de 39 mètres, MICADO s'appuie sur des systèmes d'optique adaptative capables de corriger en temps réel les perturbations atmosphériques. Parmi eux, le mode SCAO (Single Conjugate Adaptive Optics), basé sur l'utilisation d'une étoile naturelle pour l'analyse de la turbulence atmosphérique, est développé au sein du consortium MICADO sous responsabilité du LIRA, avec la contribution de plusieurs laboratoires français.

Le banc SCAO de MICADO

Figure 3 : Banc opto-mécanique en fibres de carbone du module SCAO de MICADO, installé dans la salle d'intégration des Communs de Meudon, où il sera intégré et testé jusqu'en 2028.

Crédit : Consortium MICADO

Le banc livré à Meudon est destiné à supporter les différents sous-systèmes opto-mécaniques de la SCAO de MICADO : son analyseur de surface d'onde, son système de calibration et sa lame dichroïque, qui réfléchit la lumière visible venant du télescope vers l'analyseur de surface d'onde de la SCAO tout en en transmettant la lumière infrarouge vers la caméra scientifique.

Ce banc est un assemblage complexe de fibres de carbone epoxy et d'un nid d'abeille en aluminium. Il comprend des baffles, un couvercle segmenté, des colonnes de support et rigidification mais surtout une multitude d'inserts. Ces derniers sont des pièces métalliques traversant le banc et servant de points de fixations des différents éléments opto-mécaniques de la SCAO.

Les spécifications du banc ont représenté un véritable challenge pour CarbonVision : le positionnement absolu des éléments optiques est garanti au dixième de millimètre sur la surface du banc, et la planéité des faces supérieure et inférieure du banc est de 5 centièmes de millimètre par mètre !

Le banc restera à Meudon jusqu'en 2028, où les équipes mèneront les phases d'intégration et de tests du système, avant son transfert en Allemagne pour l'assemblage final de l'instrument MICADO. Cette étape clé s'inscrit dans une contribution française majeure au projet, en particulier sur l'optique adaptative et l'imagerie à haut contraste dédiée à l'étude des exoplanètes.

Plusieurs laboratoires sont mobilisés dans ces développements — LIRA, UNIDIA, LMA, LCF, Theta — aux côtés de la division technique et de la structure EFISOFT de l'INSU, illustrant le savoir-faire national en instrumentation scientifique de pointe.

Soutenu par des financements du DIM ORIGINES de la Région Île-de-France, du projet F-CELT du Programme d'Investissements d'Avenir, du CNRS/INSU, de l'Observatoire de Paris – PSL et de l'Observatoire européen austral (ESO), le projet MICADO s'inscrit au cœur des grandes infrastructures de recherche qui façonneront l'astronomie du XXIe siècle.

Contact : Yann Clénet (yann.clenet@obspm.fr)

Pour en savoir plus :

Soutenance de thèse de Garance BRAS le jeudi 19 mars 2026

Raphael PERALTA — 2026-03-17T16:57:03Z

La soutenance de thèse de Garance BRAS aura lieu le jeudi 19 mars 2026 à 14h dans l'amphithéâtre Evry Schatzman à Meudon. La thèse sera soutenue en anglais avec un support visuel en anglais.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaine YouTube du LIRA

Titre de la thèse

Modélisation optimisée des étoiles pulsantes pour l'échelle des distances extragalactiques.

Composition du jury

Yveline Lebreton (LIRA) : présidente
Katrien Kolenberg (KU Leuven) : rapportrice
Denis Mourard (OCA) : rapporteur
Louise Breuval (STScI) : examinatrice
Grzegroz Pietrzyński (CAMK) : examinateur
Antoine Mérand (ESO) : membre invité
Nicolas Nardetto (OCA) : membre invité
Pierre Kervella (LIRA) : directeur de thèse

Résumé

Les étoiles variables pulsantes, notamment les Céphéides et RR Lyrae, sont des outils puissants pour la détermination des distances. Les relations Période-Luminosité permettent de déduire leur luminosité intrinsèque, ensuite comparée à leur magnitude apparente. Par ailleurs, la méthode de la parallaxe de pulsation utilise la relation trigonométrique entre la variation du rayon et du diamètre angulaire d'une étoile pour en déterminer la distance. Cette dernière fait intervenir un paramètre, le facteur de projection, qui convertit les vitesses radiales observées à la vitesse de la photosphère. Ce paramètre, entièrement dégénéré avec la distance, montre d'importantes variations statistiques, nous empêchant d'utiliser la parallaxe de pulsation à grande échelle. Une compréhension plus fine de la pulsation est requise afin de déterminer l'origine de cette dispersion.
Dans cette thèse j'étudie tout d'abord le facteur de projection dans le cas des RR Lyrae, à l'aide du code SPIPS et de nouvelles mesures de vitesses radiales, afin de le comparer aux Céphéides. Je montre que la valeur et la dispersion du facteur de projection des RR Lyrae sont assez similaires à ce qui a été observé pour les Céphéides et que les différentes méthodes de mesure des vitesses radiales ont peu d'impact sur cette dispersion à condition de considérer des données homogènes. Je présente aussi mes travaux relatifs à la variation du coefficient d'assombrissement centre-bord lors de la pulsation, un ingrédient clé du facteur de projection, grâce à des observations interférométriques de la Céphéide η Aql.
Dans un second temps, je développe des courbes de lumière génériques pour les Céphéides, à l'aide des modèles multi-bandes SPIPS. Ces courbes génériques permettent pour une période de pulsation donnée de prédire la forme de la courbe de lumière dans une large sélection de bandes photométriques. Elles sont particulièrement efficaces pour modéliser des courbes de lumière sur des observations rares ou peu précises, comme c'est le cas pour les Céphéides extragalactiques.

La grande aventure de l'interférométrie

Raphael PERALTA — 2026-02-23T17:38:49Z

Née au XIXᵉ siècle de l'intuition d'un physicien français, l'interférométrie est devenue l'une des techniques les plus puissantes de l'astronomie moderne. De la première idée théorique aux observatoires géants comme le VLT, retour sur une aventure scientifique et humaine hors du commun, racontée en vidéo par Eitan Péchevis, ingénieur de recherche en optique au LIRA.

Comment les astronomes sont-ils parvenus à sonder l'Univers avec une précision toujours plus fine, jusqu'à construire les plus grands télescopes du monde ? Pour répondre à cette question, il faut remonter au milieu du XIXe siècle. À cette époque, un physicien français, Hippolyte Fizeau, pose les bases d'une technique appelée à révolutionner l'observation astronomique : l'interférométrie. Le principe consiste à combiner la lumière collectée par plusieurs instruments afin d'augmenter leur pouvoir de résolution, comme s'ils formaient un seul et immense télescope. Une idée audacieuse pour son temps, qui nécessitera plus d'un siècle de développements théoriques et technologiques pour atteindre sa pleine maturité.

Cette épopée scientifique — dans laquelle l'Observatoire de Paris a joué un rôle majeur — est faite d'intuitions fondatrices, d'innovations techniques et de collaborations internationales. De la première idée esquissée sur le papier aux instruments modernes capables de révéler les détails les plus subtils des étoiles et des galaxies, Eitan Péchevis, ingénieur de recherche en optique au LIRA, raconte en vidéo comment la persévérance scientifique a transformé une intuition visionnaire en un outil majeur de l'astronomie contemporaine.

Sphère de Labeyrie, située sur le campus de Meudon de l'Observatoire de Paris.

Construit au début des années 70, ce petit prototype en pierre a permis à Antoine Labeyrie de démontrer l'utilité de l'interférométrie optique en astronomie. Grâce à ses travaux, Labeyrie aura permis de défricher une nouvelle technique d'observation, aujourd'hui utilisée par le plus grand télescope du monde, le VLT, dans le désert de l'Atacama.

Crédits : Eitan Péchevis

Le LIRA mobilisé pour promouvoir les carrières scientifiques auprès des jeunes

Raphael PERALTA — 2026-02-16T11:07:36Z

À l'occasion de la Journée internationale des femmes et des filles de science, célébrée le 11 février, des membres du LIRA se sont mobilisés à travers plusieurs initiatives destinées à encourager les jeunes filles à envisager des carrières scientifiques. Retour sur ces actions.

Une immersion scientifique pour des lycéennes à l'Observatoire de Paris

Au printemps 2025, Franck Razafimaharo, professeur de sciences physiques et d'informatique au lycée Saint-Exupéry de Bourg-Saint-Maurice (Savoie), a contacté l'Observatoire de Paris afin d'organiser un voyage scolaire principalement destiné aux filles de ses classes. Son objectif : montrer que les sciences — et en particulier les sciences du numérique — se conjuguent aussi au féminin.

Pendant une semaine, 33 lycéennes et 3 lycéens de première et terminale ont ainsi visité plusieurs laboratoires de la région parisienne : l'Institut Curie, l'Institut de chimie des substances naturelles, l'Institut des nanosciences de Paris et l'Observatoire de Paris.

Sur le site de Meudon, les élèves ont suivi le parcours du Système solaire, assisté à des observations solaires au spectrohéliographe et participé à une table ronde avec des femmes scientifiques et ingénieures.

Cinq intervenantes ont partagé leur parcours et leur expérience : Yaye Awa Ba (LUX), Pernelle Bernardi (LIRA), Isabelle Bualé (LIRA), Cécile Hamy (DIO) et Florence Henry (LIRA). Les échanges, riches et directs, ont suscité de nombreuses questions de la part des élèves.

Le succès de cette visite a été tel qu'une nouvelle édition est d'ores et déjà programmée pour l'an prochain.

Sensibiliser dès le plus jeune âge

Le 11 février, Thibaut Paumard et Elsa Huby sont intervenus à l'école élémentaire Marie Curie de Villepreux. Au programme : un atelier sur les stéréotypes de genre et une présentation visant à montrer que les sciences en général — et l'astronomie en particulier — sont ouvertes à toutes et tous.
Ils se sont notamment appuyés sur les ressources de l'association Femmes & Sciences.

Une troisième intervention à venir

Une troisième action, portée par François Dulieu, est prévue au troisième trimestre, prolongeant ainsi l'engagement du LIRA en faveur de l'égalité et de la promotion des vocations scientifiques.

La lanterne photonique de FIRST vient de passer avec succès la phase de « commissioning »

Luc Heintze — 2026-02-02T17:59:58Z

Ce début février 2026 est une grande date pour la recherche menée au LIRA, depuis l'aube du XXIe siècle. L'instrument FIRST-PL (PL pour Photonic Lantern), installé sur le télescope Subaru à l'observatoire du Mauna Kea à Hawaï, vient de passer avec succès la phase de « commissioning ». Cela signifie qu'il est désormais validé par le comité du télescope Subaru et donc mis à la disposition des chercheurs. À dater du 2 février 2026, les chercheurs peuvent proposer des programmes d'observations pour utiliser du temps de télescope. Il s'agit de la toute première lanterne photonique ainsi accessible aux astronomes. De nouvelles perspectives d'observations à haute résolution angulaire s'ouvrent sur la fenêtre des longueurs d'onde du visible.

Aboutissement d'une idée proposée au départ par Guy Perrin, astronome au LIRA et académicien, la lanterne photonique vient couronner un quart de siècle de recherches et d'améliorations techniques qui ont impliqué, impliquent et impliqueront encore, chercheurs, post-docs et thésards du laboratoire. Au nombre de ceux-ci et sans être exhaustifs : Sylvestre Lacour (2007), Elsa Huby (2013), Kevin Barjot (2023), Manon Lallement (2024), Jehanne Sarrazin (thèse en cours) … À n'en pas douter, d'autres prendront la suite !

Le 22 octobre 2025, une publication dans la revue The Astrophysical Journal Letters avait mis en lumière cette recherche d'excellence basée sur des collaborations internationales. Nous vous proposons de remonter le temps et de vivre cette aventure passionnante en découvrant la page du projet FIRST. Depuis sa première ébauche jusqu'aux perspectives encore insondables ouvertes par la lanterne photonique, l'imagerie à base de fibres optiques n'aura plus de secrets pour vous.

Image du banc optique, avec la lanterne schématisée reliée au spectrographe

Chemin de la lumière provenant du télescope Subaru, traversant la lanterne photonique pour arriver dans le spectrographe.

Crédits : Vievard et al. 2024

Le LIRA fête son premier anniversaire

Raphael PERALTA — 2026-01-13T12:29:41Z

En 2026, le Laboratoire d'Instrumentation et de Recherche en Astrophysique (LIRA) célèbre sa toute première année d'existence depuis sa création officielle au 1ᵉʳ janvier 2025 : une étape majeure pour ce laboratoire d'excellence en astrophysique et instrumentation.

Héritier de la fusion des équipes du LESIA, LERMA et GEPI, le LIRA rassemble près de 300 chercheurs, ingénieurs, post-docs et doctorants autour de thématiques clés – des systèmes soleil-planètes aux galaxies, des atmosphères planétaires aux exoplanètes – tout en développant des instruments scientifiques de pointe au sol comme dans l'espace. Grâce à la collaboration internationale et à l'innovation instrumentale, le LIRA repousse les frontières du savoir, contribue à la formation de nouvelles générations de scientifiques et participe à des projets ambitieux d'observation et d'analyse, donnant ainsi corps à sa mission d'excellence scientifique.

Le LIRA fête son premier anniversaire

Crédit : Raphaël Peralta

Le Soleil brille sur le LIRA dans un nouveau documentaire du média LeBlob

Raphael PERALTA — 2026-01-06T17:55:29Z

Le LIRA est mis à l'honneur dans un documentaire produit par LeBlob, le média de la Cité des Sciences et de l'Industrie et du Palais de la Découverte, réalisé par le journaliste scientifique Sébastien Avila.

Le documentaire explore l'étude du Soleil à travers les missions spatiales Parker Solar Probe et Solar Orbiter, auxquelles le LIRA est fortement impliqué. Ces sondes permettent d'analyser le champ magnétique solaire et de mieux comprendre son rôle dans les mécanismes de l'activité solaire.

Le film donne ainsi la parole à plusieurs membres du LIRA, fortement impliqués dans ces missions : Milan Maksimovic, directeur du LIRA, Nicole Vilmer, directrice de recherches émérite, Xavier Bonnin, ingénieur de recherche, et Isabelle Bualé, assistante ingénieure. Une partie du tournage s'est déroulée à l'Observatoire de Paris, sur le site de Meudon.

Lien vers le documentaire : Frôler le Soleil pour percer ses secrets : l'exploit des sondes Parker Solar Probe et Solar Orbiter

Première image d'une planète si proche d'étoiles doubles

Raphael PERALTA — 2025-12-19T18:44:33Z

À l'heure où le dernier opus d'Avatar vient de sortir au cinéma, dont l'action se déroule sur Pandora, une lune de la planète gazeuse Polyphème située dans le système stellaire multiple le plus proche de nous, Alpha du Centaure, il est légitime de se demander si de tels mondes peuvent réellement exister… La réponse est oui ! Récemment, une équipe de recherche, comprenant des scientifiques de l'Observatoire de Paris – LIRA, a annoncé la découverte d'une nouvelle exoplanète en orbite autour d'un système d'étoiles doubles. Baptisée HD 143811 b, cette planète géante a été détectée par imagerie directe grâce aux instruments SPHERE du Very Large Telescope (VLT) et GPI du télescope Gemini Sud. Devenant ainsi la septième planète circumbinaire jamais imagée, HD 143811 b se distingue par sa proximité avec son système hôte et par le fait qu'elle est la moins massive connue dans cette catégorie.

La rareté des planètes circumbinaires

Tatooine, la planète aux deux étoiles, imaginées par George Lucas dans Star Wars.

Crédit : Star Wars/Disney

Comprendre la formation des planètes éclaire la naissance de notre système solaire et nos propres origines. Contrairement au Soleil, seule étoile du système solaire, la plupart des étoiles naissent par paires ou en groupes dans des systèmes multiples. Il est donc crucial d'estimer l'effet de cette binarité sur la formation planétaire, dites circumbinaires.

Pourtant, les détections de planètes dans ces systèmes — parfois surnommées planètes de type Tatooine en référence à Star Wars — restent exceptionnellement rares. On connaît aujourd'hui près de 800 systèmes binaires hébergeant des exoplanètes. Une étude récente menée par Philippe Thébault, chercheur au LIRA, montre que la présence d'une seconde étoile perturbe la formation planétaire, même lorsque les deux étoiles sont très éloignées l'une de l'autre — parfois à des distances de plusieurs centaines de fois celle séparant la Terre du Soleil. En effet, seules 22 % des étoiles possédant des planètes ont un compagnon stellaire, alors que 46 % des étoiles de notre Galaxie font partie d'un système binaire.

Parmi cet ensemble de systèmes binaires connus, seules six planètes ont été détectées par imagerie directe, c'est-à-dire observées directement sur des images. Un échantillon bien trop limité, alors même que cette technique permet d'obtenir des informations cruciales sur les propriétés physiques des planètes et d'apporter une compréhension plus solide de leurs mécanismes de formation, en comparaison avec ceux à l'œuvre autour d'étoiles simples.

Une planète cachée dans des archives

L'instrument SPHERE, dont le LIRA est fortement impliqué, équipe un des quatre télescopes géants du Very large telescope (VLT) au Chili, qui a révélé des exoplanètes par imagerie directe.

Crédit : Claude DELHAYE/ESO/CNRS Photothèque

Dans le cadre du projet ERC COBREX, dont l'objectif est de réanalyser systématiquement des milliers d'observations d'archives à l'aide d'outils avancés améliorant considérablement la détection de planètes, l'équipe de scientifiques a identifié plusieurs candidats ayant échappé aux analyses initiales des données de l'instrument Gemini Planet Imager (GPI) du télescope Gemini Sud. L'un d'eux orbitait autour de HD 143811, un système binaire jeune, âgé d'environ 15 millions d'années, situé à 137 parsecs dans l'association Scorpius-Centaurus, au sein de la pouponnière d'étoiles la plus proche de nous.

Observé en 2016 et 2019 avec GPI, ce candidat semblait accompagner les étoiles dans leur mouvement, mais son faible signal en 2019 laissait planer un doute. Une nouvelle observation avec l'instrument SPHERE du VLT en juillet 2025 a tranché : le compagnon brillait exactement à la position attendue pour une planète en orbite. Grâce à cet effort, l'équipe a confirmé l'existence de HD 143811 b, une planète tournant autour de deux étoiles binaires. Elle devient ainsi la septième planète circumbinaire imagée et rejoint le cercle très restreint d'environ 50 planètes directement photographiées au cours des 20 dernières années.

Cette découverte a par ailleurs été corroborée de manière indépendante par une équipe américaine, qui est parvenue simultanément à une détection à partir des données du télescope Keck (Jones et al., 2025), renforçant ainsi la robustesse du résultat.

HD 143811 b, la planète circumbinaire aux propriétés particulièrement intéressantes

Vidéo accélérée de l'exoplanète HD 143811 b orbitant autour de ses deux étoiles.

Ce timelapse, interpolé informatiquement à partir de 2 observations des instrument GPI et SPHERE (VLT), prises sur une période de 9 années d'observations. Une orbite complète de la planète autour de ses deux étoiles nécessite environ 320 années terrestres, soit légèrement plus que la durée de l'orbite de Pluton autour du Soleil. Afin de rendre la planète visible, les astronomes ont masquée la lumière des étoiles au centre par coronographie. Deux icônes en forme d'étoile indiquent leur position.

Crédit : Jason Wang (Northwestern)/Nathalie Jones (Northwestern)/Vito Squicciarini(LIRA - Paris Observatory - PSL / Exeter)

HD 143811 b se distingue des six autres planètes circumbinaires imagées jusqu'à présent. Elle est en effet la plus proche de son système, à seulement 60 unités astronomiques, une distance plus comparable à celle observée dans notre Système solaire, alors que les autres planètes de ce type se situent généralement à plusieurs centaines d'unités astronomiques. Elle est également la moins massive de cette catégorie.

Les neuf années d'observations ont montré qu'elle faisait le tour de ses deux étoiles en environ 320 ans sur une trajectoire quasi circulaire, vue presque de face depuis la Terre. L'analyse de sa lumière a révélé une température de surface de 1000 Kelvin, correspondant à une planète gazeuse 6,1 fois plus massive que Jupiter, mais seulement 40% plus large. La planète apparaît encore chaude et gonflée, comme toutes les géantes gazeuses dans leur jeunesse.

Les prochaines observations

Image en noir et blanc des quatre lasers pointés vers la cible d'observation du Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l'ESO avec l'instrument GRAVITY+.

Crédit : ESO

Dans les mois à venir, cette équipe compte utiliser les instruments GRAVITY+ du VLT et le coronographe de MIRI du James Webb Space Telescope, deux instruments à forte contribution LIRA, pour affiner son orbite et de caractériser en détail la composition de son atmosphère. Cette découverte illustre également le potentiel de la réanalyse des archives avec des algorithmes modernes. La caractérisation précise de cette nouvelle planète circumbinaire et la comparaison avec d'autres planètes jeunes seront cruciales pour comprendre les mécanismes de formation de ces mondes fascinants.

Contacts : Johan Mazoyer & Anne-Marie Lagrange

En savoir plus :

CNRS communiqué de presse
Northwester communiqué de presse
ERC COBREX
Article de l'équipe européenne : V. Squicciarini et al., "GPI+SPHERE detection of a 6.1MJup circumbinary planet around HD 143811", Astronomy & Astrophysics, septembre 2025
Article de l'équipe américaine : Jones et al 2025

Soutenance de thèse de Lucie DEGOTT le jeudi 8 janvier 2026

Raphael PERALTA — 2025-12-19T10:12:47Z

La soutenance de thèse de Lucie DEGOTT aura lieu le jeudi 8 janvier 2026 à 14h00 à l'Institut d'Astrophysique Spatiale (IAS), dans la salle 123.

Elle pourra être suivie en direct sur la chaîne YouTube de l'IAS

Titre de la thèse

Le magnétisme stellaire à l'ère des missions spatiales photométriques de hautes précisions.

Composition du jury

Présidente : Nabila Aghanim
Rapporteurs : Nadège Meunier, Pascal Petit
Examinateurs : Laurène Jouve, Magali Deleuil
Directeurs de thèse : Frédéric Baudin, Réza Samadi
Invités : Barbara Perri, Charly Pinçon

Résumé

Les taches qui apparaissent à la surface des étoiles ne sont pas de simples poussières, mais d'excellents traceurs du magnétisme stellaire, dont le fonctionnement reste encore méconnu et la diversité inexpliquée. Pourtant, les champs magnétiques stellaires ont un impact direct sur l'habitabilité des planètes, particulièrement la nôtre, la Terre. Pour étudier ce magnétisme, un moyen est de décoder les variations lumineuses des étoiles qui sont induites par ces taches.

Alors que les courbes de lumière concentrent une grande quantité d'informations, leur analyse dans l'espace temporel se heurte à d'insolubles problèmes de dégénérescences. Cette thèse a donc consisté à développer une nouvelle méthode permettant de contourner ces limitations, tout en établissant les premiers liens entre photométrie et simulations 3D afin de mieux comprendre l'expression du magnétisme au travers de ces taches. Ce travail a également pour vocation d'ouvrir de nouvelles perspectives d'analyses pour la mission PLATO prévue pour 2026.