Probing the abundance of sub-kilometer trans-neptunian objects using stellar occultations in X-ray and optical observations

Les objets transneptuniens (OTNs) sont les temoins de la formation des planetes durant la periode dynamique et collisionnelle de notre systeme solaire. Les caracteristiques de cette population d’OTNs sub-kilometriques peuvent apporter des indices importants sur l’origine des planetes. Cependant, leur connaissance est loin d’etre suffisante, en particulier pour les tres petits objets, ceci a cause du peu de detections. Actuellement, seuls les OTNs plus grands que 25 km peuvent etre directement observes. Pour les OTNs ne pouvant etre observes directement, rechercher des evenements d’occultations stellaires fortuites est une methode possible. Plusieurs recherches fortuites ont ete menees, mais jusqu’a present il n’y a que deux detections possibles, obtenues a partir des donnees d’archives du Telescope Spatial hubble par Schlichting et al en 2009 et 2012. Mon travail de these consiste a rechercher plus d’OTNs de taille sub-kilometrique en utilisant la methode des occultations fortuites. Cette recherche est divisee en deux parties majeures : dans les longueurs d’onde X et visibles. Les observations X proviennent toutes du satellite RXTE (Rossi X-rays Timing Explorer), et les observations visibles proviennent du satellite COROT et de l’instrument MIOSOTYS installe sur deux telescopes au sol en France et en Espagne. A partir du 334-ks de donnees obtenues avec le RXTE/PCA, aucun evenement d’occultation par un OTN n’a ete trouve. La seule chute du signal suspecte et non instrumentale a pu etre ecartee grâce a une modelisation non fructueuse du signal par un profil diffractant. Nous avons analyse l’influence de la taille de l’OTN sur l’efficacite de detection afin de mieux definir l’intervalle de taille que nous sondions avec notre methode. Nous avons pu ainsi donner une limite superieure sur la distribution de taille des OTNs dans l’intervalle 30-300m. Nous proposons aussi une liste de sources X adequates a observer avec de plus grands detecteurs. Le temps total d’observation extrait des donnees COROT est d’environ 144408,34 heures-etoiles, avec un S/B superieur a 1000 calcule sur des intervalles de 30 secondes. 13 evenements possibles d’occultation (EPOs) ont ete trouves a partir de la methode des fluctuations. L’instrument MIOSOTYS a ete installe en tant qu’instrument visiteur sur le telescope de 1,93 m a l’Observatoire de haute-Provence (OHP) en France depuis fevrier 2010, et sur le telescope de 1,23 m de Calar Alto (CAHA) en Espagne depuis novembre 2012. Jusqu’en juillet 2014, le projet MIOSOTYS a mene a bien 19 campagnes d’observation. Le temps total d’exposition est d’environ 3,5\times 10^7 s, ce qui represente environ 9840 heures d’etoiles sur 85 nuits ! Pour MIOSOTYS, nous avons developpe une strategie d’observation optimisee pour la recherche des OTNs. Nous avons aussi developpe dans ce projet un nouvel algorithme de recherche d’evenements par la methode des fluctuations. Les objets transneptuniens (OTNs) sont les temoins de la formation des planetes durant la periode dynamique et collisionnelle de notre systeme solaire. Les caracteristiques de cette population d’OTNs sub-kilometriques peuvent apporter des indices importants sur l’origine des planetes. Cependant, leur connaissance est loin d’etre suffisante, en particulier pour les tres petits objets, ceci a cause du peu de detections. Actuellement, seuls les OTNs plus grands que 25 km peuvent etre directement observes. Pour les OTNs ne pouvant etre observes directement, rechercher des evenements d’occultations stellaires fortuites est une methode possible. Plusieurs recherches fortuites ont ete menees, mais jusqu’a present il n’y a que deux detections possibles, obtenues a partir des donnees d’archives du Telescope Spatial hubble par Schlichting et al en 2009 et 2012. Mon travail de these consiste a rechercher plus d’OTNs de taille sub-kilometrique en utilisant la methode des occultations fortuites. Cette recherche est divisee en deux parties majeures : dans les longueurs d’onde X et visibles. Les observations X proviennent toutes du satellite RXTE (Rossi X-rays Timing Explorer), et les observations visibles proviennent du satellite COROT et de l’instrument MIOSOTYS installe sur deux telescopes au sol en France et en Espagne. A partir du 334-ks de donnees obtenues avec le RXTE/PCA, aucun evenement d’occultation par un OTN n’a ete trouve. La seule chute du signal suspecte et non instrumentale a pu etre ecartee grâce a une modelisation non fructueuse du signal par un profil diffractant. Nous avons analyse l’influence de la taille de l’OTN sur l’efficacite de detection afin de mieux definir l’intervalle de taille que nous sondions avec notre methode. Nous avons pu ainsi donner une limite superieure sur la distribution de taille des OTNs dans l’intervalle 30-300m. Nous proposons aussi une liste de sources X adequates a observer avec de plus grands detecteurs. Le temps total d’observation extrait des donnees COROT est d’environ 144408,34 heures-etoiles, avec un S/B superieur a 1000 calcule sur des intervalles de 30 secondes. 13 evenements possibles d’occultation (EPOs) ont ete trouves a partir de la methode des fluctuations. L’instrument MIOSOTYS a ete installe en tant qu’instrument visiteur sur le telescope de 1,93 m a l’Observatoire de haute-Provence (OHP) en France depuis fevrier 2010, et sur le telescope de 1,23 m de Calar Alto (CAHA) en Espagne depuis novembre 2012. Jusqu’en juillet 2014, le projet MIOSOTYS a mene a bien 19 campagnes d’observation. Le temps total d’exposition est d’environ 3,5\times 10^7 s, ce qui represente environ 9840 heures d’etoiles sur 85 nuits ! Pour MIOSOTYS, nous avons developpe une strategie d’observation optimisee pour la recherche des OTNs. Nous avons aussi developpe dans ce projet un nouvel algorithme de recherche d’evenements par la methode des fluctuations.