En un peu plus de deux ans d'exploitation scientifique, le JWST a révolutionné notre compréhension des exoplanètes et de leurs atmosphères. La mission spatiale ARIEL, qui sera lancée en 2029, contribuera bientôt à cette révolution. L'une des principales découvertes rendues possibles par la qualité exceptionnelle des données du JWST est que les atmosphères des exoplanètes sont en déséquilibre chimique. Un traitement complet du déséquilibre est complexe, en particulier lorsque les atmosphères sont riches en métaux, c'est-à-dire lorsqu'elles contiennent en abondance significative des éléments autres que l'hydrogène et l'hélium. Dans un premier temps, notre projet étudiera numériquement l'étendue du déséquilibre chimique dans les atmosphères des cibles du JWST suspectées d'avoir des atmosphères riches en métaux. Nous utiliserons à cette fin un modèle photochimique interne. Dans un deuxième temps, notre projet explorera l'effet de la chimie super-thermique comme moteur du déséquilibre chimique. Cela permettra d'obtenir des informations inédites sur la chimie des atmosphères riches en métaux, avec le potentiel de jeter un nouvel éclairage sur les trajectoires chimiques et évolutives des exoplanètes de faible masse.

Les sursauts gamma cosmiques (GRBs) sont des bref (0.1-100 s) éclairs de photons gamma qui apparaissent de façon imprévisible sur toute la voûte céleste. Bien que découverts à la fin des années 1960, ils sont restés mystérieux jusqu'à la fin des années 1990 à cause de leur nature furtive. Ce n'est que grâce aux observations du satellite BepppSAX à la fin des années 1990 et surtout à celles du satellite Swift à partir des années 2000, que le mystère de la nature de ces sources à pu être percé.
En fait il s'agit d'émissions liées d'une part aux phases finales d'une étoile très massive (30-50 fois la masse su Soleil) pour les sursaut longs (>2 s) et de l'autre à la coalescence de deux objets compacts (typiquement deux étoiles à neutrons) pour les sursauts courts (< 2s). Dans tous les cas il y a création d'un jet de matière relativiste qui est à l'origine de l'émission gamma et dans les autres bandes d'énergie. Si ce puissant jet est pointé vers la terre on peut observer les sursauts gamma jusqu'à des distances très élevées (z~9.1) ce qui correspond à un age très jeune de notre Univers (~500 Myr).
SVOM est une mission satellitaire franco-chinoise dédiée à l'etude des sursauts gamma, qui a été lancée avec succès le 22 juin 2024 et dans laquelle le CEA/Irfu/DAp est fortement impliqué. Le sujet de thèse se propose d'exploiter les données multi-longueur d'onde de la charge utile de SVOM et des télescopes partenaires pour mieux étudier la nature des sursauts gamma et en particulier d'utiliser les données du telescope à rayons X MXT, pour mieux contraindre la nature de l'objet compact qui est la source des jets relativistes, qui sont à l'origine des émissions observées.

La formation des planètes est un sujet phare de l’astrophysique avec des implications sur des questions existentielles comme l’origine de la vie dans l’Univers. De manière surprenante, nous ne savons pas précisément quand les planètes se forment au sein des disques protoplanétaires. De récentes observations semblent indiquer que ce processus pourrait se produire tôt dans l’évolution de ces disques. Mais les conditions qui règnent dans les disques jeunes sont encore méconnues. Au cours de cette thèse, nous proposons d’étudier l’hypothèse d’une formation rapide des planètes. Nous effectuerons des simulations 3D de formation des disques, incluant l’évolution du gaz, de la poussière ainsi que des mécanismes permettant de convertir les poussières en planétésimaux lorsque les conditions seront adéquates. En plus de déterminer si les planètes se forment rapidement ou non, nous pourrons étudier l’architecture des systèmes planétaires formés et la comparer aux systèmes d’exoplanètes observés. Ce travail, à la pointe de nos connaissances actuelles, s’inscrit dans de nombreux efforts de la communauté pour mieux comprendre les exoplanètes ainsi que nos origines.