Thèse soutenue

Observation et modélisation des étoiles variables Mira : discussion des mécanismes en jeu

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Auteur / Autrice : Paul Berlioz-Arthaud
Direction : Renaud Foy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Sciences de l'univers. Astrophysique et milieux dilués
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Lyon 1
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Renaud Foy

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les étoiles de type Mira, situées sur la branche asymptotique des géantes, présentent une variabilité de 2 à 8 magnitudes sur une période de 150 à 500 jours. Ces objets restent à ce jour mal compris et malgré de très nombreuses tentatives résistent à une description cohérente. L'idée générale qui s'est imposée repose sur une pulsation radiale de ces objets qui engendrerait des ondes de choc et serait à la fois responsable de la variabilité et de l'apparition de raies d'émission. Je réalise d'abord une synthèse de nombreux travaux de la littérature. Puis je présente des résultats de mesure en interférométrie des tavelures de la Mira Chi Cygni et les compare à ceux d'autres auteurs. Je présente ensuite des spectres de la même Mira à différentes phases de sa courbe de lumière qui montrent une grande variété de profils des raies en fonction de la phase, de l'élément et du niveau d'excitation. L'étape suivante est l'étude théorique et la mise au point pratique d'un modèle hydrodynamique et radiatif à deux dimensions d'espace. Les résultats de ce modèle sont injectés dans un modèle de calcul de spectre synthétique que j'ai adapté pour la prise en compte des très nombreuses raies moléculaires présentes dans les étoiles froides. J'aborde ensuite l'interprétation des données d'observation par la propagation d'un choc dans l'atmosphère de ces étoiles et par la théorie de la pulsation de ces étoiles. La complexité du problème est telle qu'il n'existe pas de modèle auto-cohérent. Je présente donc successivement la pulsation de la structure et son effet sur l'atmosphère simulé par un piston. Force est de constater que la théorie de la pulsation et ses effets prévisibles sur l'atmosphère sont contredits par plusieurs arguments théoriques et observationnels. Je propose que les phénomènes observés aient pour origine la perturbation d'un compagnon dans l'atmosphère ténue de ces objets et tente de tirer les conséquences de cette présence et les limites de cette hypothèse.