2020-2021 / SPAT0063-1

Introduction to exoplanetology

Durée

20h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Master en sciences spatiales, à finalité4 crédits 

Enseignant

Michaël Gillon

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Depuis la fin du siècle dernier, plusieurs milliers de planètes ont été détectées en dehors de notre système solaire. L'étude approfondie d'une fraction d'entre elles a inauguré une nouvelle discipline scientifique, l'exoplanétologie, soit la planétologie appliquée aux systèmes planétaires extrasolaires. Le but du cours est de proposer une introduction à cette toute jeune branche de l'astrophysique. Il commence par un tour d'horizon des caractéristiques de notre propre système solaire, suivi d'une description du paradigme actuel de sa formation. La dynamique des systèmes planétaires est ensuite abordée. Viennent ensuite plusieurs leçons axées sur la description des méthodes indirectes et directes de détection et de caractérisation d'exoplanètes, y compris un résumé de leurs résultats. Les leçons suivantes, plus théoriques, abordent alors les modèles de structure interne et atmosphérique, ainsi que les avancées des modèles de formation planétaire permises par l'étude des exoplanètes. Pour finir, le cours utilise l'image globale esquissée par les résultats observationnels pour s'interroger sur la fréquence des planètes abritant la vie et sur notre éventuelle capacité à en détecter l'existence.
   

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Les objectifs du cours sont d'initier l'étudiant aux phénomènes physiques à l'oeuvre dans un système planétaire, aux méthodes de détection et d'étude d'exoplanètes, et aux implications théoriques et statistiques des résultats observationnels. A l'issue du cours, l'étudiant disposera d'une base suffisante à un approfondissement du sujet via la consultation de la littérature spécialisée, et à un éventuel engagement actif dans la recherche en exoplanétologie.
   

Savoirs et compétences prérequis

Pas de prérequis particulier.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La partie théorique du cours consiste en 10 séances de 2hrs chacune. Elle est complémentée d'une séance supplémentaire de 2hrs visant à informer l'étudiant des objectifs et de la méthodologie du travail pratique à accomplir. Ce travail sera basé sur la planification et l'analyse d'observations d'un transit exoplanétaire avec l'un des télescopes robotiques TRAPPIST de l'ULiege. Les étudiants feront ce travail par groupe de deux à quatre, et devront présenter leurs résultats dans un rapport de synthèse.
   

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

A distance (via Zoom).

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

En cas de code jaune, le cours et l'examen oral se donnera en présentiel, avec port du masque obligatoire et respect des règles de distanciation sociale (1m de distance entre individus minimum).
En cas de code orange ou rouge, le cours et l'examen se donneront en vidéoconférence. 
   

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Des copies des transparents PowerPoint montrés aux cours seront fournis aux étudiants sous format électronique.
Bien que non obligatoire, la consultation des livres en anglais suivants peut être considérée comme un bon complément :
* Transiting exoplanets, Carole A. Haswell, Cambridge University Press (2010).
* Exoplanets, Sara Seager (Editor), Space Science Series, University of Arizona Press (2011).
* The Exoplanet Handbook (2nd Edition), Michael Perryman, Cambridge University Press (2018).

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

La note finale se compose d'une note relative au rapport rendu à l'issue du travail pratique (20%) et de la note de l'examen oral (80%). Lors de l'examen oral, l'étudiant est interrogé sur la matière du cours théorique (deux questions), l'évaluation étant basée à la fois sur la restitution des notions théoriques, sur leur bonne compréhension et sur leur application correcte.
   

Stage(s)

Néant

Remarques organisationnelles

Les deux leçons sur l'imagerie directe sont données par le Dr. Absil, et les autres par le Dr. Gillon.

Contacts

Dr. Michaël Gillon,  groupe de recherche EXOplanets in Transit: Identification and Characterization (EXOTIC), unité de recherche ASTROBIOLOGY, ULiege
Institut d'Astrophysique et de Géophysique, Bât B5C, Allée du 6 août, 19, 4000 Liège (Sart-Tilman), bureau -1/1
Tél: +32-(0)4 366 9743 Courriel: michael.gillon@uliege.be
 
Dr. Olivier Absil,  groupe de recherche Planetary & Stellar systems Imaging Laboratory (PSILab), unité de recherche STAR, ULiege
Institut d'Astrophysique et de Géophysique, Bât B5C, Allée du 6 août, 19, 4000 Liège (Sart-Tilman), bureau +2/19
Tél: +32-(0)4 366 9724 Courriel: olivier.absil@uliege.be
 

   

Notes en ligne

Présentations Powerpoint:
Ce lien envoie aux présentations de l'année précédente. Chaque présentation est remplacée par sa version mises à jour à l'issue de chaque leçon.