Etude dynamique et observationnelle des astéroïdes de la ceinture principale

Asteroids are regarded as the vestiges of our primitive solar system. The discovery of the first one 210 years ago has profoundly changed our perception of the universe. In this thesis, I investigate both dynamical and observational aspects of the Main Belt asteroid population. The introduction is devoted to the discovery of the first asteroid and the consequences that followed as well as explaining the importance of studying them. In discussing the topic of the dynamics of asteroids, I study the most appropriate reference plane, which was introduced by Laplace over two centuries ago as "the invariable". I discuss its characterisation, as well as the effect of the three largest minor-bodies, and the contribution of the planets upon its orientation. In the dynamical part I study the Main Belt Asteroid, as they are regarded as natural laboratories, where one can test theories and dynamical models. The first study focuses on examining the distributions of these populations in regards to osculatory orbital planes. In the second one I am interested in the study of dynamical families of asteroids, i.e. the remnants of a parent body after its break-up. In particular, I study the long-term evolution of the members of the Vesta family. By use of a Gauss-Radau integrator, I evaluate the diffusion of the Vesta family. The gravitational effects of all planets and the largest minor bodies, relativistic and non-gravitational Yarkowsky effects are included in the dynamics. Finally in the observational part, I dive into the reduction and analysis of observational data that was acquired by the 8.2m SUBARU telescope, within the framework of the SMBAS-III (Sub-km Main Belt Asteroid Survey). I present the two methods used for object detection: the classical, naked eye method and an automated one, and apply both of them to the data. Once the objects detected, I proceed to astrometric and photometric analysis, taxonomic classification as well as establishing light curves and periods of rotation. In conclusion, I demonstrate how this thesis has allowed me to explore different aspects of the Main Belt Asteroids.Les astéroïdes sont les vestiges de notre système solaire primitif. Inconnus il y a encore 210 ans, leur découverte a changé notre vision du monde. Je me suis proposée dans cette thèse d'étudier les aspects tant dynamiques qu'observationnels relatifs à ces objets. Je prends le temps d'aborder le contexte historique de leur découverte ainsi que les conséquences qui y font suite. Ceci m'amène à définir le plan de référence le mieux adapté à leur étude. Laplace, il y a deux siècles de cela, s'était également intéressé à ce plan pour l'étude des planètes. Mon travail porte sur la caractérisation de ce plan, dit "invariable", mais aussi sur l'évaluation de l'effet des "plus gros petits corps" du système solaire et à la contribution de chaque planète sur son orientation. Dans la partie dynamique, je me cantonne à l'étude des astéroïdes de la ceinture principale. Je me penche sur les différentes distributions de ces populations, aujourd'hui considérées comme laboratoires grandeur nature permettant de tester théories et modèles dynamiques. Je m'intéresse à la distribution de ces populations en terme de plans orbitaux. Je m'intéresse à un autre type de distribution que sont les familles d'astéroïdes, i.e astéroïdes provenant d'un même corps parent. En particulier, j'étudie la dynamique à long terme des membres de la famille de l'astéroïde (4) Vesta. J'inclue à cet égard les effets relativistes ainsi que l'effet Yarkowsky, par essence non gravitationnel. Enfin dans la partie observationnelle, je m'intéresse à deux méthodes de détections des astéroïdes, l'une à l'oeil nu, l'autre automatisée. Enfin, je les applique aux données, du télescope SUBARU de 8,2m, dans le cadre du programme SMBAS-III (Sub-km Main Belt Asteroid Survey). En conclusion, je montre comment cette thèse m'a permis d'aborder sous différents aspects la population des astéroïdes