Évolution, géométrie et cinématique des enveloppes circumstellaires des étoiles chaudes : apport des instruments AMBER et MIDI

Breakthrough in evolution, geometry and kinematics of hot stars circumstellar enveloppes thanks to AMBER and MIDI instruments

• Auteur / Autrice : Anthony Meilland
• Direction : Philippe Stee
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'univers
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Astrophysique

Étoiles des premiers types

Interférométrie

Enveloppes circumstellaires

Cinématique

Géométrie cinématique

Résumé

Les étoiles chaudes actives sont entourées d’un environnement circumstellaire dense composé de gaz et parfois de poussière. Celui-ci est responsable de la présence dans le spectre de ces étoiles d’un fort excès infrarouge et de raies en émission. La dénomination « étoiles chaudes actives » n’identifie pourtant pas un groupe homogène d’étoiles et tous les stades d’évolution y sont représentés, des étoiles les plus jeunes, les Ae/Be de Herbig, aux étoiles les plus évoluées, les B[e] supergéantes, en passant par des étoiles proches de la séquence principale, les Be classiques. Dans la majorité des cas la matière circumstellaire est d’origine photosphérique et de nombreuses hypothèses sur les mécanismes permettant son éjection depuis la surface de l’étoile ont été avancées : rotation rapide de l’étoile, vents radiatifs, pulsations non-radiales, magnétisme. L’étude de ces objets a longtemps été limitée par l’absence de résolution angulaire intrinsèque aux observations photométriques, spectroscopiques, et polarimétriques. Or, l’observation à haute résolution angulaire est nécessaire pour caractériser précisément et indépendamment de l’utilisation de modèles la géométrie et la cinématique de ces objets. L’interférométrie est donc la technique privilégiée pour répondre à ces questions. Je présente ici, les premières observations d’étoiles chaudes actives effectuées à l’aide du VLTI et de ses instruments AMBER et MIDI. Les paramètres physiques, géométriques et cinématiques des environnements circumstellaires de plusieurs étoiles Be classiques (alpha Arae, kappa CMa, et Achernar), d’une Ae/Be de Herbig (MWC 297), et d’une B[e] supergéante (HD 62623) ont pu être déterminés et ont permis d’avancer dans la compréhension de la physique de ces différents types d’étoiles. Je présente également une modélisation de la formation et de la dissipation pseudo-cyclique du disque équatorial de l’étoile Achernar et le démarrage d’une étude sur l’évolution de l’enveloppe circumstellaire de delta Scorpii.

Active hot stars are surrounded by a dense gaseous and sometime dusty circumstellar environment responsible for the presence of IR-excess and emission lines in their spectra. Active hot stars are not an homogeneous group and all evolutionary status are represented among them: young stars (Herbig Ae/Be stars), near main sequence star (classical Be stars), and evolved stars (B[e] supergiants). In most cases the circumstellar matter originates from the stellar photosphere and a lot of hypothesis on the physical processes responsible for the ejection have been made: rapid rotation, radiative wind, non-radial pulsations, and magnetism. The study of these objects has been limited for a long time by the lack of angular resolution from photometric, spectroscopic, and polarimetric observations. High angular resolution observations are mandatory to determine without the use of ad-hoc models their geometry and kinematics. Consequently, interferometry is the most efficient technique to answer these questions. The first observations of active hot stars made with the VLTI and its MIDI and AMBER instruments are presented in this work. Physical parameters, geometry, and kinematics of three classical Be stars (alpha Arae, kappa CMa, and Achernar), one Herbig Ae/Be stars (MWC 297), and one B[e] supergiant (HD 62623) have been deduced from these observations bringing new insights in the physics of active hot stars. This work also presents Achernar circumstellar disk creation and dissipation, and a forthcoming study of delta Scorpii’s circumstellar environment evolution.