Astérosismologie d'étoiles de séquence principale ou évoluées en relation avec l'expérience spatiale COROT et les instruments au sol HARPS et SOPHIE

par Mélanie Soriano

Thèse de doctorat en Astérosismologie

Sous la direction de Sylvie Vauclair.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Le travail présenté dans cette thèse porte sur l'astérosismologie des étoiles de type solaire, et plus particulièrement des étoiles centrales de systèmes planétaires. L'analyse des ondes se propageant dans ces étoiles permet de mieux contraindre leur structure interne. Les deux premiers chapitres décrivent la théorie des oscillations stellaires et les outils numériques utilisés. La troisième partie traite de HD 52265, étoile cible de la mission CoRoT possédant une planète. Nous avons calculé des modèles préliminaires de cette étoile, en tenant compte des contraintes spectroscopiques, et nous avons avons fait des prédictions astérosismiques. Au cours de cette étude, nous avons mis en évidence une signature sismique caractéristique du cœur de l'étoile. Ce phénomène est induit par un fort gradient d'hélium au centre de l'étoile. Nous avons étudié cet effet dans le cas général des étoiles de type solaire, et nous avons montré qu'il se produit systématiquement, à la fin de la phase de séquence principale ou au début de la branche des sous-géantes. Cette signature caractéristique peut être utilisée pour contraindre le cœur de l'étoile. Le cinquième chapitre est consacré à l'étoile 51 Peg. Nous avons observé cette étoile avec le spectrographe SOPHIE à l'Observatoire de Haute Provence en 2007 et nous avons détecté ses oscillations. L'analyse des données a conduit à l'identification de 21 modes de pulsation. Enfin, nous présentons une nouvelle analyse sismique de l'étoile centrale de système planétaire µ Arae, observée et analysée par Bazot et al. En 2004. L'astérosismologie couplée avec la spectroscopie nous a permis de déterminer l'abondance d'hélium de l'étoile, ainsi que ses paramètres: masse, âge, rayon, taille du cœur convectif et extension possible due à de l'overshooting. Ces résultats illustrent que l'astérosismologie est un outil puissant pour apporter des contraintes sur la structure interne des étoiles.

  • Titre traduit

    Asteroseismology of main sequence and evolved stars, in connection with the CoRoT mission and the HARPS and the SOPHIE spectrographs


  • Résumé

    The work presented in this thesis focuses on asteroseismology of solar-type stars, and more specifically on central stars of planetary systems. The analysis of waves propagating in these stars can help constraining their internal structure. The two first chapters describe the theory and the stellar oscillations and the numerical tools used for this work. The third part deals with HD 52265, target of the CoRoT mission with a planet. We computed preliminary models for this star, taking into account the spectroscopic constraints, and we made some asteroseismic predictions. During this study, we found a seismic signature characteristic of the stellar core. This phenomenon is induced by a strong helium gradient in the core. We studied this effect in the general case of solar-type stars and we showed that it always happens, at the end of the main sequence or at the beginning of the subgiant branch. This characteristic signature can be used to constrain the stellar core. The fifth chapter is devoted to the star 51 Peg. We observed this star with the SOPHIE spectrograph at the Observatoire de Haute Provence in 2007 and we detected its oscillations. The analysis of the data led to the identification of 21 pulsation modes. Finally, we present a new seismic analysis of the exoplanet-host star µ Arae, observed and analysed by Bazot et al. In 2004. Asteroseismology coupled with spectroscopy allowed us to determine the helium abundance of the star, and its parameters: mass, age, radius, size of the convective core and its possible extension due to overshooting. These results show that asteroseismology is a powerful tool to bring constraints on the internal structure of stars.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (191 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-191

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30137
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  • Cote : 2009/OMP/09246

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