La recherche de planètes orbitant autour d’autres étoiles (appelés exoplanètes) n’a cessé de connaître de formidables avancées technologiques durant ces vingt-cinq dernières années et depuis la découverte de la première d’entre elles par Michel Mayor qui restera ad vitam aeternam dans les annales de l’humanité. De surcroit, l’éventail des méthodes de détection n’a eu de cesse de s’étoffer et aujourd’hui, pas moins de cinq méthodes existent pour les détecter dont la méthode pionnière des vitesses radiales (VR). Toutefois, à ce jour, les exoplanètes détectées sont très loin d’être similaires à la planète Terre où orbitent autour d’étoiles très différentes du Soleil. Si bien que la véritable sœur jumelle de notre planète bleue reste encore à trouver et chacune des cinq méthodes veut être la première à y parvenir.

En VR, les nouveaux spectrographes développés sont théoriquement capables de détecter de telles exoplanètes, mais actuellement aucun n’y est parvenu. En cause, la présence de systématique instrumentales visibles sur le long terme, la signature de la propre atmosphère de la Terre qui contamine les spectres stellaires mesurés depuis le sol ou bien encore l’activité même des étoiles observées. En effet, chaque mouvement convectif, à la surface de cette boule de plasma brillante que représente une étoile, produit des signaux qui contaminent la mesure en VR.

La présente thèse a pour but d’améliorer d’une manière générale la précision de la mesure en VR. Dans ce but, un premier code pour normaliser avec précision les spectres stellaires a été développé. Grâce à ce dernier, les spectres ainsi normalisés ont permis de développer une nouvelle méthodologie visant à corriger de certains effets instrumentaux et de la contamination par l’atmosphère de la Terre. Ces corrections utilisant comme avantage le fait que ces systématiques sont fixes dans le référentiel de la Terre, mais se déplacent dans le référentiel stellaire à cause du propre mouvement de la Terre autour du Soleil. Sur ces spectres désormais nettoyés, une nouvelle méthode visant à extraire des proxies d’activité stellaire a été employé et a démontré des résultats prometteurs. Enfin, une dernière étape de correction par machine learning (analyse par composantes principales) a permis de raffiner la mesure en VR.

En appliquant ces cinq étapes d’une manière homogène et séquentielle, la précision en VR s’est vue grandement améliorée. En appliquant notre traitement de données sur des observations solaires, des planètes de deux masses terrestre orbitant à 150 jours de période deviennent détectable. Egalement, sur la base de données des observations de HARPS et HARPS-N, deux des meilleurs spectrographes à ce jour, des dizaines de