Offres de thèses
Chaque année, les (enseignants-)chercheurs de l'IRAP soumettent une vingtaine de sujets de thèse. La liste des sujets proposés en 2012 sera prochainement disponible sur les sites Web des deux Ecoles Doctorales auxquelles l'IRAP est rattaché :
- "Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace"
- Catégorie "Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie"
- Catégorie "Sciences de la Terre et des Planètes Solides"
- "Mathématiques, Informatique, Télécommunications de Toulouse"
- Catégorie "Télécommunications"
Vous pouvez d'ores et déjà consulter la liste de ces sujets de thèse et télécharger leur descriptif complet :
Sujet de thèse 2012 présélectionné par l'IRAP, et bénéficiant déjà d'un financement de l'UPS:
Dossier de candidature de l'Ecole Doctorale SDU2E à déposer pour le 31 mai 2012 à direction@irap.omp.eu,
sélection pour audition le 21 juin 2012, auditions les 27-28-29 juin 2012.
- Diffusion atomique dans la magnésiowüstite (Fe,Mg)O et la fayalite Fe2SiO4 sous haute pression
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Alexandre Corgne et Frédéric Béjina
- Contact(s) : alexandre.corgne@irap.omp.eu (05 61 33 28 22), fbejina@irap.omp.eu (05 61 33 26 01)
- Résumé du sujet proposé : La diffusion atomique des éléments majeurs des minéraux est un paramètre primordial de la dynamique de l’intérieur des planètes. Elle contrôle par exemple la cinétique des réactions chimiques et les transformations minéralogiques ayant lieu en profondeur. La diffusion atomique intervient également dans le comportement rhéologique des roches car elle influence directement les mécanismes de la déformation plastique. Lorsque l’on s’intéresse aux intérieurs planétaires, deux variables de premier ordre influençant la diffusion atomique sont à considérer : (i) la température, dont l’effet est qualitativement bien connu (les éléments diffusant plus efficacement à haute température) et (ii) la pression, dont le rôle reste relativement incertain, éventuellement de magnitude proche de celui de la température. Il est donc important de quantifier les effets de la température et de la pression sur la diffusion atomique dans les minéraux constitutifs des intérieurs planétaires, mais aussi de vérifier si les mécanismes de transport à l’échelle atomique sont les mêmes à haute pression qu’à basse pression. Les extrapolations des lois obtenues en laboratoire vers les hautes pressions seront ainsi plus robustes.
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Sujets de thèse 2012 présélectionnés par l'IRAP pour candidature au concours 2012 de l'Ecole Doctorale SDU2E :
Dossier de candidature de l'Ecole Doctorale SDU2E à déposer pour le 31 mai 2012 à direction@irap.omp.eu,
sélection pour audition le 21 juin 2012, auditions les 27-28-29 juin 2012.
- Altération chimique des planètes telluriques et méthodes de caractérisation in-situ
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) :Gilles Berger, Olivier Gasnault
- Contact(s) : gilles.berger@irap.omp.eu (05 61 33 25 82), Olivier.Gasnault@irap.omp.eu (05 61 55 75 52)
- Résumé du sujet proposé : Le sujet proposé est à l’interface entre les études théoriques de l’altération de la surface des objets extraterrestres et les techniques de caractérisation mises en œuvre lors des missions spatiales. Il s’appuie sur le potentiel de simulation en laboratoire récemment développé à l’IRAP et les projets spatiaux vers les planètes telluriques comme Mars et Vénus. L’objectif de la thèse est d’aborder les mécanismes d’altérations de matériaux basaltiques dans les conditions de Mars (froide et acide) ou Vénus (chaude et gazeuse), tout en considérant leur détectabilité par les méthodes actuelles ...
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- Applications en Astrophysique UV de l’imageur de Fresnel
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Laurent Koechlin
- Contact(s) :laurent.koechlin@ast.obs-mip.fr (05 61 33 28 87
- Résumé du sujet proposé : Les réseaux interférmétriques de Fresnel sont développés à l'Institut de Recherches en Astrophysique et Planétologie (IRAP) à Toulouse. Ils forment par diffraction des images à haute définition et haut contraste : l’élément focalisateur principal est une grille de Fresnel. Nous proposons une mission spatiale astrophysique basée sur ce concept. Les études proposées concerneront principalement trois domaines : la formation des systèmes exoplanétaires autour des étoiles jeunes, la matière dense en physique des galaxies (AGN et nuages galactiques), et les petits corps du système solaire.
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- Caractérisation des processus turbulents à la surface du Soleil et de leur propagation dans l’héliosphère
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Thierry Roudier et Benoit Lavraud
- Contact(s) : Thierry.Roudier@irap.omp.eu (05 61 33 28 16), Benoit.Lavraud@irap.omp.eu (05 61 55 66 79)
- Résumé du sujet proposé : La surface solaire (la photosphère) est un milieu extrêmement turbulent caractérisé par la présence de multiples échelles de convection thermique et par un fort couplage entre la dynamique convective et le champ magnétique émergent. Parmi les échelles de la convection thermique observées à la surface du Soleil, on distingue tout particulièrement la granulation (1000 km), la mésogranulation (8000 km) et la supergranulation (30000 km). L'origine de la supergranulation et les mécanismes magnétohydrodynamiques (MHD) d'interaction entre ces différentes échelles et les champs magnétiques du Soleil sont encore très mal compris.
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- Comprendre les étoiles à neutrons par l’étude des pulsars
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Natalie Webb
- Contact(s) : Natalie.Webb@irap.omp.eu
- Résumé du sujet proposé : Les étoiles à neutrons sont parmi les objets les plus extrêmes de l’Univers. Avec des masses de l’ordre de 1,4 M⊙ et des rayons de l’ordre de 10 km, ces étoiles compactes présentent des densités parfois supérieures a celle de la matière nucléaire. Différents modèles prédisent que la matière à l’intérieur de ces étoiles est composée de particules exotiques comme les pions, kaons ou les quarks etranges. Afin de différencier ces modèles et de déterminer l’équation d’état de la matière, il est essentiel de déterminer simultanément la masse et le rayon des étoiles à neutrons.
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- Couplages solide-atmosphère des planètes telluriques à atmosphères denses
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) :Raphael F. Garcia
- Contact(s) : rgarcia@irap.omp.eu (05 61 33 30 45)
- Résumé du sujet proposé : L'objectif de cette thèse est de modéliser à l'échelle globale les couplages solide-atmosphère des planètes telluriques à atmosphères denses. Puis d'appliquer ces modélisations à des données sur la Terre et Vénus. Et enfin de prédire le type de signaux attendus pour des modèles de planètes de type super-terre.
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- Détection des exoplanètes par technique vélocimétrique : activité magnétique de l’étoile hôte et impact sur les mesures de vitesse radiale
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Jean-François Donati, Xavier Delfossse
- Contact(s) : jean-francois.donati@ast.obs-mip.fr (05 61 33 29 17), Xavier.Delfosse@obs.ujf-grenoble.fr (0476635510)
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Résumé du sujet proposé : Dans la très grande majorité, les exoplanètes connues aujourd’hui ont été détectées pavr technique vélocimétrique, c’est à dire en détectant et en mesurant les variations de itesse radiale induites (par mouvement réflexe) sur l’étoile autour de laquelle orbite la planète que l’on cherche à caractériser. Pour détecter des planètes telluriques similaires à la Terre (qui induisent des variations de vitesse radiale de faible amplitude, par exemple 2 m/s
pour une planète de 5 masses terrestres dans la zone habitable d’une étoile de 0.3 masse solaire), cette technique se heurte à une difficulté de taille : du fait de leur champ magnétique et de l’activité qui en résulte, les étoiles hôtes possèdent des taches sombres et brillantes à leur surface (analogues aux taches et plages solaires) qui induisent elles aussi des variations de vitesse radiale dont l’amplitude peut aisément dépasser celle du signal produit par une planète. -
- Étude de la polarisation dans les plasmas astrophysiques
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : E. Jourdain, JP. Roques, M. Chauvin
- Contact(s) : jourdain@cesr.fr (05 61 55 66 37)
- Résumé du sujet proposé : L'étude des émissions haute énergie (X durs / gamma) apporte des informations uniques sur les mécanismes de transfert de rayonnement sous-jacents dans ces régions, proches ou lointaines, sources de phénomènes parmi les plus énergétiques de l'univers. De façon plus précise, nous nous intéresserons durant ce stage à un aspect très mal connu dans notre gamme d’énergie: la polarisation de l’émission.
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- Etude sismologique de l'activité magnétique des étoiles de type solaire
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Jérôme Ballot
- Contact(s) :jerome.ballot@irap.omp.eu (05 61 33 27 20)
- Résumé du sujet proposé : L'activité magnétique du Soleil varie cycliquement, passant par des minima et des maxima avec une période d'environ 11 ans. Si on comprend dans les grandes lignes le processus dynamo (à l'origine du cycle), il reste aujourd'hui mal compris dans ses détails, et on est loin d'avoir un modèle théorique prédictif.
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- Exploitation des données de l’expérience PYROPE pour l’imagerie fine des structures dans la lithosphère pyrénéenne
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Sébastien Chevrot (IRAP), Matthieu Sylvander (IRAP) & Michel de Saint Blanquat (GET)
- Contact(s) : Sebastien.Chevrot@irap.omp.eu (05 61 33 30 30)
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Résumé du sujet proposé : Le projet PYROPE (http://www.pyrope.fr) vise à collecter des données sismologiques pour l’étude des structures profondes sous les Pyrénées et le Golfe de Gascogne, qui restent très mal connues. Il constitue la première étape d’un projet plus vaste qui
couvrira à terme l’ensemble du territoire métropolitain. La maille régulière de ce réseau temporaire, d’environ 60 km, devrait permettre d’imager les structures mantelliques jusqu’aux profondeurs du manteau inférieur. Ce dispositif sera complété de deux profils transverses, approximativement Nord‐Sud, qui traverseront la chaine des Pyrénées. -
- Formation et l'évolution des galaxies grâce à la spectrographie 3D: le rôle des vents
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Nicolas Bouché, Thierry Contini
- Contact(s) : nicolas.bouche@irap.omp.eu (05 61 33 27 91), thierry.contini@irap.omp.eu (05 61 33 28 14)
- Résumé du sujet proposé : Depuis le Big-Bang, l'univers n'a pas été très "efficace" pour former des galaxies. En effet, en moyenne, seulement 5% de la matière baryonique (composée principalement d'hydrogène et d'hélium) a été transformée en étoiles, avec un maximum de 20% pour les galaxies similaires à la Voie Lactée. La formation stellaire est particulièrement inefficace dans les galaxies de plus faibles ou de plus fortes masses. Pour les galaxies de faible masse, le mécanisme de suppression de la formation stellaire est attribué aux vents galactiques. Ce principe de `feedback' (rétro-action) est intéressant et attrayant pour plusieurs raisons. Il permet en particuliers d'expliquer l'enrichissement du milieu inter-galactique en éléments lourds.
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- Interactions entre une lithosphère océanique épaisse ou une lithosphère-continentale et un panache chaud du manteau
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Michel Rabinowicz, Alexis Rigo
- Résumé du sujet proposé : Suite à nos travaux récents sur l’interaction panache-dorsale (Rabinowicz et al., 2011) nous avons une idée plus précise du champ thermique qui règne dans le manteau sous une dorsale de 10 km de profondeur à 200 km. Ce travail a permis de quantifier les processus de fusion partielle et demigration du magma qui se développent dans le panache. Dans la présente thèse nous voulons utiliser cette avancée pour comprendre ce qui se passe lorsque, du fait du déplacement des plaques tectoniques, un panache passe progressivement d’ une plaque océanique très jeune sous un continent (cas de la cote Ouest de l’Amérique) et inversement passe d’une plaque continentale sous une dorsale lors de l’ouverture d’un océan (i.e. cas des marges passives de l’Afrique).
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- Poussière interstellaire: une sonde pour l’étude de l’évolution du milieu interstellaire
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Karine Demyk
- Contact(s) : karine.demyk@irap.omp.eu (05 61 55 66 54)
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Résumé du sujet proposé : Avec le lancement des satellites Herschel et Planck en mai 2009, la gamme spectrale de l’infrarouge lointain (FIR) et du submillimétrique (submm) est devenue entièrement accessible. Ce domaine spectral est dominé par l’émission thermique des grains interstellaires. Ceux-ci sont présents dans tous les types d’environnements astrophysiques : dans les galaxies, autour des étoiles ainsi que dans les différentes phases du milieu
interstellaire : nuages denses, milieu diffus, environnements ionisés. L’étude de l’émission observée dans l’infrarouge lointain à partir des données d’Herschel et de Planck est donc particulièrement adaptée non seulement à l’étude la poussière mais aussi plus largement à l’étude du milieu interstellaire et de son évolution. Les premiers résultats des missions Herschel et Planck confirment la richesse des informations disponibles dans ces observations pour l'étude de la poussière et du milieu interstellaire dans notre Galaxie et dans les galaxies externes. Toutefois, ils soulignent également le manque de données de laboratoire sur les analogues de la poussière cosmique, pourtant nécessaires pour interpréter les observations et modéliser l’émission FIR de la poussière. -
- Rayons Cosmiques Galactiques : origine, distribution, propagation
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Jürgen Knödlseder, Katia Ferrière
- Contact(s) : jurgen.knodlseder@irap.omp.eu, katia.ferriere@irap.omp.eu
- Résumé du sujet proposé : Une des grandes énigmes de l’astronomie est sans doute l’origine des rayons cosmiques Galactiques. La diffusion des rayons cosmiques dans les champs magnétiques Galactiques brouille toute trace de leur origine et leur distribution dans notre Galaxie, ce qui rend impossible leur étude directe au-delà de notre système solaire. Heureusement il existe des rayons gamma. Les rayons gamma sont, entre autres, créés dans les interactions des rayons cosmiques avec le gaz et les photons du milieu interstellaire, et une fois créés, ils nous parviennent directement sans diffusion ou absorption notable. Leur observation est alors un formidable moyen pour étudier l’accélération et la propagation des rayons cosmiques dans notre Galaxie.
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- Rotation des étoiles jeunes
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Michel Rieutord
- Contact(s) : Michel.Rieutord@irap.omp.eu (05 61 33 29 49)
- Résumé du sujet proposé : La rotation est devenue au cours des dix dernières années un ingrédient essentiel de la modélisation des étoiles. On trouve son influence à tous les stades de leur évolution. Par exemple, lors de la formation d'une étoile on observe une réduction drastique de la quantité de moment angulaire par unité de masse dans la matière lorsque celle-ci passe du stade de nuage interstellaire à celui d'étoile de séquence principale. Plus tard, lors de l'évolution de l'étoile sur cette même séquence principale, les différentes instabilités hydrodynamiques provoquées par la rotation, conduisent à un certain mélange dans les zones radiatives, mélange dont on observe les effets sur la composition chimique superficielle (par exemple par la présence d'éléments chimiques générés dans le coeur). Ces effets de rotation sont aussi vraisemblablement d'une grande importance pour la modélisation des étoiles de première génération qui ne possédaient aucun élément lourd (métal) et étaient donc beaucoup plus compactes que les étoiles actuelles.
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- Sondage de régions de formation d’étoiles à haute résolution spectrale avec l’Observatoire Spatial Herschel
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Sandrine Bottinelli, MCf, Emmanuel Caux, Charlotte Vastel
- Contact(s) : sandrine.bottinelli@irap.omp.eu (05 61 55 66 95), emmanuel.caux@irap.omp.eu (05 61 55 66 89), charlotte.vastel@irap.omp.eu (05 61 55 75 44)
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Résumé du sujet proposé : Malgré le vif intérêt que suscite le thème de la formation stellaire, et plus particulièrement la formation des étoiles de type solaire, de nombreuses questions restent sans réponse, que ce soit d’un point de vue physique/dynamique ou chimique. Pour n’en citer que quelques unes : (i) quels sont les rouages de la formation d’étoiles multiples? Ce mécanisme (formation en groupe, par opposition à la formation isolée) est prédit comme étant le mode prédominant de formation stellaire, mais les études observationnelles sont difficiles en raison d’une trop faible résolution spatiale; (ii) comment les molécules complexes, précurseurs des molécules pré-biotiques et que l’on observe dans l’enveloppe de très jeunes protoétoiles ainsi que dans les comètes du Système Solaire, se forment-elles? Comment survivent-elles aux conditions violentes rencontrées au cours des différentes étapes de la formation stellaire (flots, jets,
rayonnement UV, etc)? et comment évoluent-elles pour former les espèces pré-biotiques ? -
- Sursauts gamma et cosmologie : contraintes sur l’histoire de la formation des trous noirs stellaires et sur l’énergie noire
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) :Jean-Luc Atteia, Yves Zolnierowski
- Contact(s) : atteia@irap.omp.eu (05 61 33 28 84), yves.zolnierowski@lapp.in2p3.fr (04 50 09 16 29)
- Résumé du sujet proposé : Les sursauts gamma sont des explosions stellaires plus brillantes que les supernovae qui constituent donc des sondes privilégiées de l’univers lointain. Le sujet de la thèse consiste à utiliser ces sources comme sondes cosmologiques pour étudier la dynamique de l’expansion de l’univers et l’évolution du taux de formation des trous noirs stellaires au cours de la vie de l’univers. Ces études demandent l’utilisation d’un catalogue de sursauts gamma standardisés dont la constitution sera la première étape du travail de l’étudiant(e).
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Sujets présélectionnés par le CNES pour un cofinancement :
Cet appel est clos depuis le 31 mars 2012
- Mise en oeuvre et vol de l'expérience EUSO BALLON
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie UMR5277
- Encadrant(s) : Peter von Ballmoos
- Contact(s) : Peter.Vonbalmoos@irap.omp.eu (0561556647)
- Résumé du sujet proposé : EUSO-BALLON est le "path-finder" de la mission spatiale JEM-EUSO, qui a pour but l’observation des gerbes atmosphériques géantes induites dans l’atmosphère terrestre par les rayons cosmiques d’ultra-énergétiques (RCUE). Avec des énergies au delà de 1020 eV, ces évènements sont plus de dix millions de fois plus énergétiques que ce que pourra communiquer le plus puissant accélérateur de particules (LHC) à un proton.
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- Modèle Monte Carlo du transport dans l’atmosphère des électrons relativistes et des photons γ en relation avec les TGF
- Laboratoire(s) d'accueil : IRAP (Roche)
- Encadrant(s) : Jean-Yves PRADO (CNES), Pierre-Louis BLELLY (IRAP)
- Contact(s) : pierre-louis.blelly@irap.omp.eu (05 61 55 66 68)
- Résumé du sujet proposé : Les instruments IDEE et XGRE à bord du satellite TARANIS sont les expériences centrales de la mission, avec des objectifs scientifiques ambitieux concernant les mécanismes à la source de la production des électrons relativistes, de l’émission de Terrestrial Gamma Ray flashes (TGF) et les couplages entre l’atmosphère et les ceintures de radiations.
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- Optimisation des Plans Focaux pour détection de rayonnement X pour l'Astrophysique et la Planétologie par utilisation d'une bibliothèque de fonctions ASIC répondant aux besoins des électroniques de Front-End
à hautes performances
- Laboratoire(s) d'accueil : Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie
- Encadrant(s) :Didier Barret (IRAP)
- Contact(s) : didier.barret@irap.omp.eu (05 61 55 85 61)
- Résumé du sujet proposé : L’objectif de la thèse est de travailler sur l'optimisation des Plans Focaux pour détection de rayonnement X pour l'Astrophysique et la Planétologie en utilisant des ASIC répondant aux besoins des électroniques de Front-End à hautes performances. 1.identifier les détecteurs qui vont être utilisés dans l'avenir 2. déterminer les contraintes de performance associées aux détecteurs (capacité d'entrée, bruit,…) et aux plans focaux (consommation, température) et en déduire les spécifications pour les Asics front end ..
- Spectropolarimétrie spatiale
- Laboratoire(s) d'accueil : LESIA (Observatoire de Meudon) + IRAP (Toulouse)
- Encadrant(s) : Coralie Neiner (LEISA), Laurent Pares (IRAP), Pascal Petit (IRAP)
- Contact(s) : coralie.neiner@obspm.fr (0145077785), laurent.pares@ast.obs-mip.fr (0561332809), pascal.petit@irap.omp.eu (0561332828)
- Résumé du sujet proposé : Depuis quelques années des champs magnétiques sont détectés dans quasiment tous les types d'étoiles. Ces découvertes ont donné lieu à des études innovantes sur la cartographie des champs magnétiques et de leur impact sur l'environnement stellaire. Pour aller encore plus loin il est nécessaire d'allier la spectroscopie UV qui permet d'étudier les vents stellaires à de la spectropolarimétrie optique qui permet d'étudier le champ magnétique et la surface de l'étoile, et ainsi étudier les magnétosphères dans leur globalité et ce sur au moins une période complète de rotation de l'étoile. Pour cela, il faut aller dans l'espace.
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