Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Iva Karovicova
Direction : Eric FossatMarkus Wittkowski
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'univers
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Nice
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette thèse exploite des mesures interférométriques multi-époques d’étoiles évoluées de la branche horizontale asymptotique (AGB) du diagramme HR. Il s’agit d’étoiles de masses petites à intermédiaires (0. 6 – 10 Mo) en phase finale de leur évolution. Ces étoiles pulsantes subissent une perte de masse très importante via un vent stellaire dense et poussiéreux qui enrichit l’environnement stellaire de gaz et de poussières. Ces processus de perte de masse sont encore mal compris et font l’objet de beaucoup d’investigations. Grâce à leur luminosité et diamètre très importants, ces étoiles sont des cibles privilégiées d’observations à Haute Résolution Angulaire. Les étoiles AGB étudiées ici ont été mesurées pendant plusieurs cycles d’oscillation au moyen des deux interféromètres AMBER et MIDI du VLTI, donc en proche et moyen infrarouge. Le but de cette investigation est la connexion entre le mécanisme de pulsation, la condensation et la chimie des poussières dans le but de mieux comprendre leur perte de masse. J’ai étudié un échantillon de quatre étoiles évoluées, les variables de type Mira riches en oxygène RR Aql, S Ori, Gx Mon et R Cnc, au moyen de donnée MIDI multi-époque et de données AMBER individuelles. Ces données sont modélisées par des modèles standards de disques uniformes ou gaussiens. Les données AMBER sont modélisées par une atmosphère auto-excitée libre de poussière incluant les couches moléculaires juste supérieures responsables du continuum spectral (modèles de série P et M, Ireland et al. 2004a,b). Les données MIDI permettent de rajouter à ce modèle l’enveloppe gazeuse radiative. Le transfert radiatif de l’enveloppe utilise le code mcsim_mpi (Ohnaka et al. , 2006) et prolonge le travail de Wittkowski et al. (2007). Deux types de poussière sont envisagés, silicate et Al₂O₃. Les modèles ont été simulés à différentes phases et avec différents paramètres de l’enveloppe de poussière pour étudier la variabilité de la photométrie et de la dimension interférométrique en infrarouge moyen. Les visibilité spectrales n’ont pas permis, pour aucune de nos étoiles, de mettre en évidence de variation significative intra-cycle ou d’un cycle à l’autre, dans nos barres d’erreur de 5 à 20%. Notre étude montre que les spectres de visibilité et de photométrie des quatre étoiles sont bien décrits par le modèle d’enveloppe radiative au-dessus d’une source centrale décrite par un modèle d’atmosphère dynamique. L’enveloppe de poussière optiquement mince de RR Aql est bien modélisée par des grains de silicate. L’addition de grains de Al₂O₃ n’améliore pas l’ajustement du modèle, mais n’exclut pas la présence d’une enveloppe interne optiquement plus mince que celle de silicate. GX Mon est bien modélisé par une combinaison de A Al₂O₃ et de silicates, alors que les enveloppes d nS Ori et R Cncn sont modélisables par des grains de Al₂O₃ seul sans contribution de silicate. Les rayons inférieurs des enveloppes sont de l’ordre de 2 à 2. 5 rayons photosphériques pour Al₂O₃ et de 4 à 5 pour le silicate. Les modélisations effectuées dans ce travail de thèse confirment que les variations inter et intra-cycle attendues ne sont pas détectables dans la précision de nos mesures. Cette étude est la première comparaison entre des mesures interférométriques couvrant plusieurs cycles d’oscillation et des modèles couvrant une large gamme de phases des oscillations.