Fiche personnelle

Serge Pineault

Département de physique, de génie physique et d'optique Pavillon Alexandre-Vachon Université Laval Québec, QC Canada   G1V 0A6 Bureau : 1656 Téléphone : 418-656-2131, poste 3901 Télécopieur : 418-656-2040 Courriel: pineault@phy.ulaval.ca Web: http://www.astro.phy.ulaval.ca/staff/serge/serge.html

Champ de recherche : Interaction des restes de supernova et des vents stellaires avec le milieu interstellaire.

Description du projet de recherche :
Les étoiles massives ont une influence déterminante sur la structure et l'état du milieu interstellaire. Puissantes émettrices de vents stellaires durant leur vie, elles la terminent par une explosion de supernova. L'action combinée de ces vents et de ces explosions s'accompagne de la formation d'une onde de choc qui, à son tour, crée une cavité dans le milieu interstellaire (bulle interstellaire) entourée par une coquille de gaz en expansion. Lorsque cette coquille se refroidit, elle peut alors être détectée aux ondes radio par l'émission de la raie à 21 cm de l'hydrogène neutre.

Les données privilégiées pour mener à bien ces études sont celles de l'Internatioal Galactic Plane Survey (IGPS). Ce relevé a permis d'obtenir une image multi-spectrale du plan complet de notre Galaxie. C'est ainsi que de nouvelles coquilles de gas neutre ont été identifiées autour de certains types d'étoiles (e.g., WR et Of) connues comme possédant de puissants vents stellaires. Ces études ont démontré la nécessité et l'importance d'obtenir un échantillonnage choisi objectivement et avec une résolution adéquate. Une tendance qui tend à se dégager de ces études est l'absence surprenante (dans plusieurs cas) d'un continu radio associé à une coquille d'hydrogène neutre détectée, elle, autour de certaines étoiles massives. Cette constatation a d'importantes conséquences quant à la nature du milieu interstellaire environnant.

En plus des objets préalablement répertoriés sur la base d'observations optiques (essentiellement des étoiles de type WR ou Of), une composante de ce projet porte sur l'étude du milieu interstellaire entourant des objets identifiés à partir de leurs couleurs dans l'infrarouge. Une coquille géante d'hydrogène neutre, située aux confins de notre Galaxie, a ainsi déjà été mise en évidence (GSH 91.5+2-113). Plusieurs autres structures sont également présentement à l'étude.

L'analyse de l'environnement interstellaire de WR124, une étoile Wolf-Rayet possédant une vitesse extrêmement élevée, marque le début d'une étude détaillée des structures de type ``choc de proue'' (bow shock) associées à la vitesse hautement supersonique d'un objet. La morphologie et la dynamique des chocs de proue sont considérablement différentes de celles d'une bulle interstellaire classique. L'accès aux données de l'IGPS rend maintenant possible l'étude du milieu interstellaire entourant plusieurs étoiles connues de type runaway.

En plus des objets individuels, les données de l'IGPS nous permettent également d'étudier des phénomènes à de très grandes échelles, notamment le phénomène de superbulle et les interactions entre celle-ci et son environnement. C'est ainsi que, dans le cas de Cyg OB1, le regroupement d'observations de plusieurs étoiles individuelles a permis de mettre en évidence des déviations substantielles entre vitesse observée et vitesse prédite à partir de courbes de rotation galactique, d'où l'importance de tenir compte des perturbations causées par le gaz accéléré par l'effet collectif de vents stellaires et supernovae de l'association. Quant à l'étude de Cas OB7, elle a permis de valider le modèle de choc spiral dans la direction du bras de Persée.

Dans un registre plus théorique, la modélisation de coquilles d'hydrogène neutre en expansion a permis de montrer que l'inclusion de la dispersion des vitesses pour les cas d'expansion lente (10-20 km/s) est responsable de l'immobilité apparente souvent observée pour les anneaux ainsi que de la difficulté à détecter les extrémités (caps) de la coquille (e.g., Cas OB7: un seul cap). On a également mis en évidence qu'en raison d'une soustraction souvent erronée du background, les masses de coquilles dérivées peuvent être sous-estimées par un facteur très significatif. Il semblerait donc nécessaire de procéder à un ré-examen des propriétés déduites pour un assez grand nombre de cas de coquilles d'hydrogène neutre détectées.