La binarité des étoiles Ae/Be de Herbig vue par l'optique adaptative et la spectroscopie : une étude du système triple TY CrA
Résumé
Multiple stars are found in quite large proportions among young low-mass objects, T Tauri stars, and among Main Sequence stars as weIl. However, the binarity status of young intermediate mass objects, Herbig AejBe stars (HAeBe), is far less known. We have thus conducted a systematic search of HAeBe binaries using two technies: high angular resolution imagery with Adaptive Optics and high resolution visible spectroscopy. These two complementary technies have allowed us to identify more than twenty new multiple stars among HAeBe; the deduced binary frequency is at least 50 %, may be more due to observationnal bias. For the first time, spectral type of companions have been determined for about twenty visual binaries. The implications of our observations for the presence of dust disks around HAeBe and X-ray emission detection in HAeBe are presented. Observational constraints for star formation mechanisms are discussed. An important part of the thesis is devoted to the study of the triple star TY CrA, the only spectroscopic hierarchical system among Herbig AejBe stars. After a complete description of the orbital and stellar parameters, a dynamical modelisation of this particular object is presented. Our theoretical investigations show that the stability of the system is insured by tidal effect inside the central eclipsing binary. The circumstellar environment of TY CrA has also been studied with infrared spectroscopy using the spatial telescope ISO and with Adaptive Optics images in the near infrared.
Les étoiles multiples sont nombreuses, tant parmi les objets jeunes de faible masse, les étoiles T Tauri, que parmi les astres de la Séquence Principale (SP). En ce qui concerne les étoiles jeunes de masse intermédiaire, les étoiles Ae/Be de Herbig (HAeBe), le statut de la binarité est peu connu. Nous avons réalisé une recherche systématique de binaires HAeBe en utilisant deux techniques: l'imagerie à haute résolution angulaire avec la méthode de l'Optique Adaptative d'une part, et la spectroscopie visible à haute résolution d'autre part. Ces techniques complémentaires nous ont permis d'identifier plus d'une vingtaine de nouvelles étoiles binaires; la fréquence de binarité déduite est d'au moins 50 %, voir supérieure à cause des biais observationnels discutés dans la thèse. Pour la première fois, les types spectraux des compagnons ont pu être déterminés dans une vingtaine de systèmes visuels. Les implications de nos observations pour la présence de disques de poussières et la détection d'émission X dans les étoiles HAeBe sont présentées. Les contraintes apportées pour les théories de formation des binaires sont discutées. Une partie importante de la thèse est consacrée à une étude approfondie de l'étoile triple TY CrA, l'unique système spectroscopique hiérarchisé parmi les étoiles Ae/Be de Herbig. Après une description complète des paramètres orbitaux et stellaires, la modélisation de la dynamique de cet objet particulier a été réalisée. Nos calculs théoriques montrent que la cohésion du système est assurée par effet de marée à l'oeuvre dans la binaire à éclipse centrale. L'environnement circumstellaire de TY CrA a également été étudié à partir d'observations spectroscopiques infrarouges avec le télescope spatial ISO et à partir d'images en Optique Adaptative dans le proche infrarouge.