Evolution des étoiles de faible masse en interaction : observations multi-techniques et modélisation des systèmes multiples

par Mansour Benbakoura

Thèse de doctorat en Physique de l'Univers

Sous la direction de Rafael A. García.


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l'étude des étoiles de faible masse ayant dans leur environnement proche d'autres étoiles ou des planètes. Nous nous sommes concentrés sur l'influence des interactions avec ces compagnons sur l'évolution stellaire ainsi que leurs conséquences observables.Dans la première partie, nous présentons le modèle d'évolution des systèmes étoile–planète que nous avons développé au cours de cette thèse, nommé ESPEM (Évolution des Systèmes Planétaires Et Magnétisme). Ce modèle prend en compte de façon ab-initio des effets du vent stellaire magnétisé et de la dissipation de marée sur la rotation stellaire et l'orbite planétaire, simultanément avec l'évolution structurelle de l'étoile. Premièrement, nous l'utilisons pour étudier l'évolution séculaire de la rotation des étoiles hôtes de systèmes planétaires et montrons notamment que cette évolution peut être significativement différente de celle des étoiles isolées. Ensuite, nous examinons les prédictions de ce modèle concernant l'architecture orbitale des systèmes étoile–planète. Nos résultats suggèrent une interprétation aux distributions de périodes orbitales et de de rotation stellaire observées.Dans la deuxième partie, nous montrons en quoi l'observation d'étoiles binaires évoluées permet de tester les théories astrophysiques, notamment l'astérosismologie et l'interaction de marée. Dans un premier temps, nous présentons les résultats d'un programme d'observations que nous avons mené pendant plus de deux ans et qui nous a permis de caractériser 16 systèmes binaires à éclipses. Ensuite, nous comparons ces résultats avec ceux que nous avons obtenus en analysant cet échantillon à l'aide d'outils astérosismiques dans le but de vérifier l'exactitude de ces derniers. Enfin, en élargissant l'échantillon étudié à 30 autres étoiles binaires évoluées, nous testons la théorie de l'évolution de marée. Ceci nous permet à la fois de valider la théorie et de comprendre l'évolution des systèmes observés dans ce travail.Ce travail met en avant deux aspects de la spécificité des systèmes multiples. Premièrement, il montre en quoi l'évolution des étoiles est impactée par la présence d'un compagnon stellaire ou planétaire. Deuxièmement, il met en avant l'intérêt des étoiles binaires pour tester les théories astrophysiques et renforce la compréhension actuelle de l'évolution stellaire.

  • Titre traduit

    Evolution of interacting low-mass stars : multitechnical observations and modeling of multiple systems


  • Résumé

    This thesis is devoted to the study of low-mass stars having other stars or planets in their immediate environment. We focused on the influence of interactions with these companions on stellar evolution and their observable consequences.In the first part, we present the model of evolution of star–planet systems that we developed during this thesis, called ESPEM (French acronym for Evolution of Planetary Systems and Magnetism). This model incorporates ab-initio prescriptions to quantify the effects of magnetized stellar wind and tidal dissipation on stellar rotation and planetary orbit, simultaneously with the star's structural evolution. First, we use it to study the secular evolution of the rotation of planet-host stars and show that this evolution can be significantly different from that of isolated stars. Next, we examine the predictions of this model regarding the orbital architecture of star–planet systems. Our results suggest an interpretation to the observed distributions of orbital and stellar rotation periods.In the second part of the manuscript, we show how the observation of advanced binary stars allows us to test astrophysical theories, in particular asteroseismology and tidal interaction. First, we present the results of an observation program that we conducted for more than two years and that allowed us to characterize 16 eclipsing binary systems. Then, we compare these results with those obtained by analyzing this sample using asteroseismic tools to verify the accuracy of the latter. Finally, by extending the studied sample to 30 other advanced binary stars including an evolved primary, we test the theory of tidal evolution. This allows us both to validate the theory and to understand the evolution of the systems observed in this work.This work highlights two aspects of the specificity of multiple systems. First, it shows how the evolution of stars is affected by the presence of a stellar or planetary companion. Second, it emphasizes the interest of binary stars in testing astrophysical theories and reinforces the current understanding of stellar evolution.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque électronique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.