Ecole d'astronomie du CNRS : Les pulsations du Soleil et des étoiles

Ecole : Les pulsations du Soleil et des étoiles

du 20 au 24 octobre 2008
à "La maison des planchettes" à Saint-Flour



Abstracts des présentations :

Annie BaglinConférence finale: Les étoiles et CoRoT à l'aube du XXIième siècle
Kévin BelkacemTheoretical amplitudes of asymptotic solar gravity modes
Robert DeupreeStructure, Pulsation, and Observables of Rapidly Rotating Stars
Rapidly rotating stars pose many issues that test our ability to model them and to understand what observations are telling us about them. I will first propose a working definition of "rapid" rotation and then will describe a collection of theoretical tools which can aid in understanding observational results. These observational results include the magnitude, colours, spectral energy distribution, individual line profiles, and pulsation modes. Results are presented which demonstrate the effects of rotation on each of these observables, and the caution is made that all of these must be included when trying to deduce the properties of stars that rapidly rotate.
Marc-Antoine DupretProcessus énergétiques dans les étoiles pulsantes
Marie-Jo GoupilDiagnostics sismiques pour les etoiles massives en rotation rapide
Irina KitiashviliModelling and prediction of solar cycles using data assimilation methods
Variations of solar activity are a result of a complicate dynamo process in the convection zone. We consider this phenomenon in the context of the sunspot number variations, which have detailed observational data during the past 23 solar cycles. However, despite the known general properties of the solar cycles a reliable forecast of the 11-year sunspot number is still a problem. The main reasons are imperfect dynamo models and deficiency of the necessary observational data. To solve this problem we propose to use data assimilation methods. These methods combine observational data and models for best possible, efficient and accurate estimates of the physical properties, which cannot be observed directly. They are capable of providing a forecast of the system future state. It is demonstrated that the Ensemble Kalman Filter (EnKF) method can be used to assimilate the sunspot number data into a non-linear mean-field dynamo model, which takes into account dynamics of the turbulen! t magnetic helicity. I present the results of application of this data assimilation method for characterization of the solar cycles and for prediction of the sunspot number. Potentials of the data assimilation methods for solar dynamo modeling are also discussed.
Alexander KosovichevAdvances in global and local helioseismology: an introductory review
Observations of solar oscillations from ground-based networks (GONG, BiSON) and space missions SOHO and Hinode provided unique data for investigation of the internal structure and dynamics of the Sun by helioseismology. I will discuss the basic principles of helioseismology, and present an overview of recent observational results, including the seismic radius, differential rotation, meridional circulation, tachocline, the structure and dynamics of sunspots and magnetic active regions. I will also present new observations of `sunquake' events produced by solar flares.
François LignièresStructure asymptotique du spectre de fréquences acoustiques
Stéphane MathisTransport par les ondes dans les intérieurs stellaires
Dans ses grandes lignes, l'évolution stellaire est assez bien décrite par les modèles standards. Cependant, des désaccords quantitatifs subsistent entre la théorie et les observations. La seule façon d'améliorer la modélisation des étoiles est alors d'introduire des processus physiques supplémentaires comme l'overshooting, la perte de masse ou bien le mélange partiel des zones radiatives sous l'action de la rotation aussi appelé transport rotationnel. Les mécanismes hydrodynamiques de ce dernier (circulation méridienne et turbulence de cisaillement) ont été traités et appliqués aux étoiles massives ainsi qu'aux étoiles évoluées ce qui conduit à des résultats en bien meilleur accord avec les observations. Cependant, des zones d'ombre subsistent encore, notamment concernant les étoiles de faibles masses où un mécanisme de transport supplémentaire est nécessaire pour expliquer le profil de rotation des intérieurs radiatifs, les deux processus physiques à examiner étant le champ magnétique et les ondes internes. C'est sur ces dernières que portera notre exposé. En premier lieu, un bilan des travaux effectués depuis maintenant plus d'une décennie sera présenté. Puis nous discuterons les faiblesses des modèles utilisés pour exposer les avancées les plus récente dans la description physique de ce mécanisme de transport. Enfin, nous discuterons les points durs qui doivent être traités en nous concentrant tout particulièrement sur le problème de l'excitation des ondes.
Richard MullerLa photosphere solaire
On fera une présentation des propriétés des différentes structures, dynamiques et magnétiques, observées dans la photosphère solaire, en dehors des régions actives, principalement sur des bases observationnelles. Après la description de leurs propriétés, on fera le point sur les interprétations physiques qui en sont données. Le premier exposé sera consacré à la dynamique de l'atmosphère, telle qu'on l'observe à la surface calme du Soleil; on y présentera les propriétés des trois échelles de mouvement observées: granulation, mésogranulation, supergranulation, ainsi que les modèles qui tentent de les interpréter. Si l'origine de la granulation semble être relativement bien comprise, ce n'est pas encore le cas pour la mésogranulation et la supergranulation. Le deuxième exposé traitera du magnétisme dans la photosphère calme, en dehors des régions actives. Le champ magnétique y a deux composantes bien distinctes, aux propriétés nettement différentes: le réseau photosphérique aux limites des supergranules et le champ interne au réseau. On présentera leurs propriétés à la lumière des résultats récents apportés par le magnétographe embarqué sur la sonde HINODE, et par quelques autres magnétographes très performants équipant des télescopes au sol. L'origine du champ magnétique dans le réseau et à l'intérieur sera discuté sur la base de divers modèles.
Jean-Pierre RozelotSolar oblateness and solar cycle, from Princeton 1966 to space dedicated missions, up to 2010: a review.
Depuis la plus haute Antiquité, la forme du Soleil n'a cessé d'évoluer, d'un disque plat à l'hélioide d'aujourd'hui, en passant par le sphéroïde du XVIII ième siècle. A cette époque, la recherche d'une valeur crédible d'un aplatissement solaire pouvait conduire à une explication de l'avance observée du périhélie de Mercure. On commencera donc cet exposé en donnant un aperçu historique des connaissances, théoriques et observationelles de l'aplatissement solaire, en les situant dans une perspective pré-relativiste. Curieusement, jusque vers les années 1965, aucune nouvelle avancée n'est faite concernant l'aplatissement solaire, jusqu'aux nouvelles mesures de Dicke à Princeton en 1965. Les valeurs trouvées permettaient de conforter leur théorie alternative à la RG, connue sous le nom de Brans-Dicke. On montera en quoi des mesures que l'on sait aujourd'hui erronées ont permis de faire prospérer des idées nouvelles. On donnera alors l'ensemble des mesures effectuées depuis lors, jusqu'aux mesures sols du Pic du Midi, couvrant un cycle solaire, et celles spatiales de SoHo et de RHESSI, en les situant dans un cadre relativiste. En effet, d'un point de vue physique, l'aplatissement solaire est lié au moment gravitationnel J2, lequel intervient directement dans les théories PPN de la relativité. On montrera donc comment les observations anciennes (radar Mercure par exemple) ou actuelles (Laser Lune, sonde Cassini\u2026), contraignent les paramètres PPN, et laissent \u2013ou non- de la place à des théories alternatives à la RG. On conclura cet exposé sur l'historique des mesures de l'aplatissement solaire dans un cadre relativiste, en évoquant les missions spatiales en cours ou programmées (SDO, Dynamiccs, Spheris) qui reprennent, au moins pour partie, les objectifs décrits ici.
Anne ThoulLes pulsations des étoiles massives
Sylvaine Turck-ChièzeEtude du coeur du Soleil
Reza SamadiProcessus d'excitation des modes par la convection turbulente
The uppermost part of the solar convective zone is the place of vigorous turbulent motions. These turbulent motions generate incoherent acoustic pressure fluctuations. A very small fraction of the associated kinetic energy goes - through stochastic processes - to the proper modes of the solar cavity. These stochastic driving processes are usually modeled following the theoretical approach of Goldreich & Keely (1977). I will present here the theoretical basis of this approach. I will also present some recent improvements as well as some applications performed with different seismic observations.
Virginie VatéConférence extraordinaire : Pratiques rituelles contemporaines chez les éleveurs de rennes de Tchoukotka (Sibérie)
Sylvie VauclairDe l'heliosismologie à l'astérosismologie : récents développements