La méthode astérosismologique
Gilles Fontaine
Université de Montréal
Lastérosismologie exploite linformation contenue dans les modes normaux de vibration qui sont excités au cours de phases évolutives spécifiques durant la vie dune étoile. Plus dune trentaine de ces phases sont maintenant connues. Ces modes normaux de vibration correspondent à des ondes sismiques de type gravito-acoustique qui se propagent dans une étoile. Lanalogie est directe avec létude des ondes sismiques terrestres qui est utilisée pour sonder la structure interne de notre planète. A distance, les vibrations dune étoile se révèlent par des variations (généralement) multi-périodiques dintensité lumineuse. Lanalyse des «courbes de lumière» obtenues au télescope avec des techniques de type Fourier par exemple, donne les périodes (fréquences), les amplitudes apparentes et les phases relatives des modes détectés. De ces trois quantités, les périodes (qui peuvent être calculées avec grande précision à laide dune théorie linéaire) contiennent linformation la plus complète quant à la structure globale et interne dune étoile. Dans sa forme la plus fondamentale, lastérosismologie consiste donc à comparer les périodes observées avec les périodes de vibration calculées à partir de modèles stellaires, dans lespoir de trouver un modèle unique qui expliquerait avec grande précision les données dobservations tout en restant cohérent avec des contraintes indépendantes telles que celles imposées par la spectroscopie quantitative par exemple. Quand une analyse astérosismologique est menée à bon port, elle permet de déterminer les paramètres structuraux dune étoile vibrante (masse, rayon, température effective, luminosité) et de sonder sa structure interne (profil de composition chimique, épaisseur dune zone de convection, profondeur des régions de brûlage nucléaire). Dans certains cas, la présence de champs magnétiques et même lâge de létoile peuvent être déterminés. La rotation dune étoile vibrante laisse aussi une signature sur ses périodes de vibration, signature qui permet de cartographier le profil de rotation interne d'une étoile. Dans cet exposé, je ferai un survol des concepts sous-jacents à la méthode astérosismologique, méthode présentement en pleine révolution grâce à l'apport d'observations photométriques de qualité exceptionnelle obtenues à partir de plateformes spatiales telles que MOST, CoRoT, Kepler, K2 et, bientôt, TESS et Plato.
Date: Vendredi, le 6 janvier 2017 Heure: 11:30 Lieu: Université de Montréal Pavillon Roger-Gaudry, Local G-615 Contact: Pierre Bergeron