Soutenance de thèse de Guillaume DRÉAU le lundi 19 septembre 2022

Titre de la thèse

"Seismic analysis of red giants on the asymptotic giant branch"

Résumé

L’astérosismologie fournit des informations uniques sur les étoiles qui sont non seulement essentielles pour sonder leur intérieur et leur évolution, mais aussi pour suivre l’évolution de la Galaxie et pour estimer les propriétés physiques des exoplanètes qu’elles abritent. Pour cela, l’étude des paramètres sismiques globaux d’un ensemble d’étoiles donne accès aux variations de leurs propriétés internes au fil de leur évolution. Les séries temporelles collectées par Kepler pendant quatre ans nous permettent de déchiffrer en détail le signal sismique des étoiles de la branche des géantes asymptotiques (AGB). De plus, les données de Kepler montrent nettement la présence d’une accumulation d’étoiles AGB assimilable au bump de l’AGB. L’un des objectifs principaux de ma thèse concerne l’analyse complète du spectre d’oscillation des géantes évoluées. J’investigue les principales différences de structure entre les étoiles de la branche des géantes rouges (RGB) et de l’AGB en couplant cette analyse sismique avec des modèles stellaires et leurs fréquences d’oscillation associées calculées à partir des codes MESA et ADIPLS, respectivement. La seconde facette importante de ma thèse consiste à évaluer la pertinence d’utiliser le bump de l’AGB comme chandelle standard ainsi que comme contrainte pour les processus de mélange dans les intérieurs stellaires. Enfin, je passe en revue les implications de ce travail sur les domaines de l’astrométrie et de l’archéologie Galactique.

Abstract

Asteroseismology provides unique information on stars, which is crucial for probing their structure and evolution, but also for understanding the Galaxy evolution and for assessing the physical properties of the exoplanets they host. To this end, studying the global seismic parameters of an ensemble of stars gives us the opportunity to analyse the variation of stellar internal properties along stellar evolution. The four-year time series of Kepler allow us to decipher in detail the oscillation spectrum of Asymptotic-Giant Branch (AGB) stars. Moreover, Kepler data clearly exhibit an excess of AGB stars that can be identified as the AGB bump. First, this thesis focuses on a thorough analysis of the oscillation spectrum of evolved red giants. I investigate the main structural differences between Red-Giant Branch (RGB) and AGB stars by complementing this seismic study with stellar models and their oscillation frequencies calculated with the codes MESA and ADIPLS, respectively. Second, this thesis is dedicated to assessing the potential of the AGB bump to be a suitable standard candle as well as to constraining mixing processes in stellar interiors. At last, I discuss the implications of this work on astrometry and Galactic archaeology.