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Fiche détaillée Thèses
Université Paul Sabatier - Toulouse III (19/10/2011), Torsten Böhm (Dir.)
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Astérosismologie des étoiles pré-séquence principale de masse intermédiaire (étoiles Ae/Be de Herbig) par une approche spectroscopique de haute-résolution
Aurélie Fumel1

Les étoiles Ae/Be de Herbig sont des étoiles jeunes (pré-séquence principale, PMS), de masse intermédiaire (2-10 Msun) présentant des signes d'une activité intense et de forts vents stellaires, dont l'origine n'est pas expliquée par les théories actuelles d'évolution stellaire. Des travaux observationnels tendent à indiquer que la source énergétique de cette activité serait d'origine interne. Il est donc essentiel d'extraire des informations sur la structure interne des étoiles de Herbig par le biais de l'astérosismologie, c'est-à-dire l'observation, l'analyse et la modélisation des fréquences et des modes d'oscillations des étoiles pulsantes. Une telle étude implique de caractériser et de contraindre la bande d'instabilité PMS théorique, représentant la zone du diagramme Hertzsprung-Russell dans laquelle ces étoiles pulsent, et qui est traversée par les étoiles Ae de Herbig pendant leur trajet évolutif. Dans ce but, je me suis, d'une part, concentrée sur le cas de l'étoile Ae de Herbig prototype HD 104237, en étudiant ses paramètres photosphériques fondamentaux, indispensables à une modélisation astérosismique ultérieure. L'étude des variations de profil de raies photosphériques de cette étoile a confirmé la présence d'oscillations multi-périodiques et a permis de détecter des pulsations non-radiales. Une identification de certains modes de pulsation a été réalisée. La modélisation des pulsations de cette étoile dans le cadre adiabatique a fourni des pistes intéressantes à explorer quant au mécanisme d'excitation des modes de pulsation observés. L'étude a ensuite été étendue à 4 autres étoiles de Herbig observées avec HARPS (ESO), et leur analyse préliminaire est présentée.
1 :  IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie
Astérosismologie : oscillations stellaires – Etoiles pré-séquence principale – Activité – Observations spectroscopiques – Etoile : HD 104237 – Binaire spectroscopique – Paramètres fondamentaux – Modélisation astérosismique

Asteroseismology of pre-main sequence stars of intermediate mass (Herbig Ae/Be stars) based on a high-resolution spectroscopic approach
Herbig Ae/Be stars are pre-main sequence stars of intermediate mass (2-10 Msun) showing signs of intense activity and strong winds. The origin of their tremendous activity is still not understood in the frame of current theoretical evolutionary models. As of today, growing observational evidences tend to indicate that the energy needed to produce this activity might be of internal origin, but no definite answer has been provided. Solving this still open question is a major concern for testing young stellar evolutionary theory. This could be done by constraining the internal structure of these objects using asteroseismic techniques, i.e. the observation, analysis and modelling of stellar pulsation frequencies and modes. Such a study implies to caracterise and to constrain the theoretical PMS instability strip that Herbig stars cross for a significant fraction of their evolution to the main sequence. Having this aim, I studied first the prototype Ae Herbig star HD 104237. I carried a study of its photospheric fundamental parameters, which was necessary for a further asteroseismic modelling. The analysis of the photospheric line profile variations of this star confirmed the presence of multi-periodic oscillations and enabled the detection of several non-radial pulsations. I could identify some of the pulsation modes and modelled these pulsations in an adiabatic framework. This has supplied interesting leads about the excitation mechanism of the observed pulsations of HD 104237. I then extended my study to 4 others Herbig stars that were observed with HARPS (ESO) in the course of my thesis. Preliminary results of the asteroseismic analysis are presented in my manuscript.
Asteroseismology : stellar oscillations – Pre-main sequence star – Activity – Spectroscopic observations – Star : HD 104237 – Spectroscopic binary – Fundamental parameters – Asteroseismic modelling