LESIA - Observatoire de Paris

Soutenance de thèse Sébastien Deheuvels le mardi 19 octobre 2010

mercredi 6 octobre 2010

Titre de la thèse : "Apports de la sismologie des étoiles F et G à l’étude des cœurs convectifs"

La soutenance aura lieu le mardi 19 octobre 2010 à 14h00 dans la salle de conférence du Château, à Meudon

Résumé

La qualité des données sismiques du satellite CoRoT ouvre de nouveaux horizons dans l’étude de la structure interne et de l’évolution des étoiles. Mon travail de thèse consiste d’une part à l’analyse et d’autre part à l’interprétation des spectres d’oscillations de pulsateurs de type solaire observés au sol et depuis l’espace, en particulier avec le satellite CoRoT.

L’objectif de l’analyse d’un spectre d’oscillations est de déterminer les paramètres des modes propres de l’étoile (leurs fréquences propres, amplitudes, durées de vie...). Au sein du DAT (groupe en charge de l’analyse des pulsateurs de type solaire observés avec CoRoT), j’ai contribué à adapter aux objets étudiés une méthode utilisée avec succès pour extraire les paramètres des modes du Soleil. Je présente les résultats obtenus en appliquant cette méthode à l’analyse des cinq premiers pulsateurs de type solaire observés avec CoRoT. Un soin particulier est consacré à l’étude de la significativité des pics détectés. Je confronte pour cela différents tests statistiques qui permettent de conforter la détection de modes mixtes dans le spectre de l’étoile HD 49385.

Dans le cadre de mon travail de modélisation et d’interprétation, j’ai cherché à mettre en évidence les informations qu’apportent les paramètres sismiques sur la structure du cœur et l’évolution de certaines des étoiles analysées. Elles possèdent toutes (ou ont possédé) un cœur convectif, dont les caractéristiques dépendent des processus de transport des éléments chimiques (e.g. l’overshooting), aujourd’hui mal décrits par les modèles théoriques. Je présente la modélisation de trois pulsateurs de type solaire de masses et de stades évolutifs différents, dont les paramètres sismiques permettent de sonder le cœur et donc de contraindre observationnellement les processus de transport. En particulier, la détection dans l’étoile HD 49385 de modes mixtes en croisement évité m’amène à étudier l’apport de ce type de mode à la compréhension de la structure du cœur.

Abstract

The high-quality seismic data obtained with the CoRoT satellite open new opportunities for the study of stellar interiors and evolution. My PhD thesis consists of the analysis and the interpretation of the oscillation spectra of several solar-like pulsators observed from both the ground and space, in particular with the CoRoT satellite.

When analyzing an oscillation spectrum, the goal is to determine the parameters of the star pulsation modes (the eigenfrequencies, amplitudes, lifetimes,...). Within the Data Analysis Team (the group responsible for the analysis of the solar-like pulsators observed with CoRoT) I contributed to adapt to the studied objects a method successfully used to extract the mode parameters of the Sun. I present the results obtained by applying this method to the analysis of the first five solar-like pulsators observed with CoRoT. Particular care is given to the determination of the significance of the detected peaks. I apply and compare several statistical tests which strengthen the detection of mixed modes in the spectrum of the star HD 49385.

In the framework of the interpretation of the oscillation spectra, I investigate the information which the seismic parameters convey about the internal structure and evolution of several of the analyzed stars. All have (or have had) a convective core, whose characteristics depend on chemical transport processes (e.g. overshooting), which are currently ill-described by theoretical models. I present the modeling of three solar-like pulsators having different masses and evolutionary stages. Their seismic parameters make it possible to probe their cores and therefore to obtain observational constraints on the processes of transport. In particular, the detection of mixed modes in avoided crossing in the spectrum of the star HD 49385 leads me to study how this type of mode can contribute to the understanding of the structure of the core.