Émissions radioélectriques non thermiques d'étoiles à éruptions et de la variable cataclysmique AE Aquarii

Non thermal redio emissions from flare stars and the cataclysmic variable AE Aquarii

• Auteur / Autrice : Meil Abada-Simon
• Direction : Monique Aubier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et techniques spatiales
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 6
• Jury : Président / Présidente : Jean-Paul Zahn
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Monique Aubier, Alain Lecacheux, Jean-Paul Zahn, Hervé de Féraudy, Martine Mouchet, Gérard Daigne, Nicole Meyer-Vernet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Gérard Daigne, Nicole Meyer-Vernet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyclotrons

Ondes radioélectriques

Disques (astrophysique)

Accrétion (astrophysique)

Étoiles doubles

Étoiles à sursauts

Étoiles variables cataclysmiques

Résumé

Nous avons effectué 150 heures d'observations de dix étoiles à éruptions de type UV Ceti (''dMe'') et une RS CVn avec deux grands radiotélescopes très sensibles (Arecibo et Nançay), principalement à 21 cm, en utilisant plusieurs analyseurs de spectres (des spectrographes acousto-optiques) à très large bande de fréquence et hautes résolutions en temps et fréquence. À Arecibo, nous avons mis au point une technique très fiable permettant de distinguer les émissions artificielles des sursauts d'origine stellaire. Nous avons enregistré une douzaine de sursauts en provenance d'une seule étoile (AD Leo) ; ces sursauts sont attribués à un mécanisme d'émission non thermique cohérent, soit une instabilité maser cyclotron, soit du rayonnement à la fréquence de plasma : ces deux possibilités sont compatibles avec ce qui est connu pour certains sursauts solaires et les émissions radio aurorales planétaires. Par ailleurs, nos résultats sont une première tentative de statistiques fiables sur le taux d'éruptions des étoiles ''dMe'', que nous comparons aux statistiques établies à partir de publications précédentes. Nous avons réalisé la première détection de la variable cataclysmique magnétique AE Aquarii à 3. 4 mm avec l'interféromètre de l'IRAM (Plateau de Bure), alors que des observations centimétriques avaient lieu à la même période. L'émission radio observée est modélisée par un spectre moyen croissant en loi de puissance que nous avons étendu au domaine millimétrique, et dont nous avons pu préciser l'indice spectral. Nous avons ainsi confirmé un modèle selon lequel les éruptions radio sont dues à la superposition du rayonnement synchrotron d'électrons relativistes présents dans des bulles de plasma en expansion.

We have performed 150 hours of observations of ten UV Ceti-type flare stars (''dMe'') and one RS CVn with two very sensitive large radiotelescopes (Arecibo and Nançay), mainly at 21 cm. We have used several spectral analysers (acousto-optical spectrometers) of very wide frequency band, and high time and frequency resolutions. In Arecibo, we have developed a very reliable observing technique discriminating between human-made interference and bursts of stellar origin. We have recorded a dozen of bursts from only one star (AD Leo); these bursts are attributed to a non thermal, coherent emission mechanism, a cyclotron maser instability or plasma radiation: these two possibilities are compatible with what is known for some solar bursts and planetary auroral radio emissions. Furthermore, our results are a first attempt of reliable statistics on dMe flare rates and we compare them with statistics established from previous publications. We have made the first detection of the magnetic cataclysmic variable AE Aquarii at 3. 4 mm with the IRAM interferometer (Plateau de Bure), while centimetric observations were performed during the same period. The long-term average spectrum of the observed radio emission is well fitted by an increasing power-law: by extending it to the millimetric domain, we could then give a more precise value of its spectral index, and we have confirmed a model attributing the radio flares to the superposition of synchrotron radiation from relativistic electrons that are present in expanding plasma blobs