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Téléphone : 0492003107

Durée : 5 mois
Lieu : mont-gros
Financement : Demande de financement au laboratoire
Domaine : Physique Galactique
Niveau d'études : Master 2

Désignation du projet : Archéologie du Disque de la Voie Lactée à l'ère des données Gaia
Résumé : La formation et l'évolution des galaxies semblables à notre Voie Lactée est un des principaux
problèmes de l'astrophysique moderne. D'après nos connaissances actuelles de l'histoire de la
formation des structures de l'Univers, les grandes galaxies comme la nôtre se formeraient par
accrétion de plusieurs fragments de proto­galaxies. Cependant, bien que les simulations numériques
récentes aient obtenu des succès remarquables pour reproduire les plus grandes structures de
l'Univers, elles ne parviennent pas à reproduire les propriétés observées des structures à l'échelle
galactique ou sub­galactique.

L'Archéologie Galactique consiste à rechercher dans les étoiles vieilles les
indices fossiles permettant de reconstruire les étapes de la formation et l'évolution de la Voie Lactée.
L’information peut être recherchée dans leurs orbites et dans la composition chimique de leur
atmosphère qui nous informe sur l’abondance des différents éléments chimiques du milieu
interstellaire à partir duquel ces étoiles se sont formées.

Dans ce cadre-là, la mission Gaia de l'Agence Spatiale Européenne, lancée fin 2013, est en
train de révolutionner notre vision de la Voie Lactée. En effet, grâce à ses relevés astrométriques,
photométriques et spectroscopiques du ciel, nous commençons à pouvoir décrire précisèment
la morphologie, la cinématique, la dynamique et les propriétés chimiques des diverses populations
stellaires Galactiques (Prusti et al., arXiv:1609.04153).

En parallèle à Gaia et grâce au projet AMBRE
(paramétrisation physico-chimique automatique des archives spectrales de l'ESO,
cf. de Laverny et al., 2013),
nous avons construit un catalogue de plusieurs milliers d'étoiles pour lesquelles l'abondance de quelques éléments chimiques
a été déterminée (éléments alpha, lithium, pic du fer,...).
La plupart de ces étoiles ont par ailleurs des distances et une cinématique
connue puisqu'elles font partie du catalogue TGAS au cœur de la première data release de
Gaia (Brown et al., 2016arXiv160904172G). De plus,
des âges ont ainsi pu être estimés pour ces etoiles avec une précision inégalée jusqu'à présent.

L'objectif de ce stage est de contribuer à l'exploitation scientifique de cet échantillon
unique d'étoiles afin de reconstruire l'évolution chimique du disque de notre Galaxie.
Au cours de stage, l'abondance d'éléments chimiques ayant un intérêt particulier pour l'évolution
Galactique (comme le zinc) sera déterminée pour la plupart de ces étoiles AMBRE.
Cela sera réalisé grâce à l'algorithme GAUGUIN (Guiglion et al., 2016) que nous avons développé
pour l'analyse des spectres du Radial Velocity Spectrometer de Gaia (Recio-Blanco et al., 2016).
Ces résultats seront confrontés à des modèles de formation et d'évolution du disque de la Voie Lactée
(comme dans Recio-Blanco et al., 2014) afin d'apporter des informations
sur, par exemple, les processus de mélange radial dans le disque, l'interaction entre
le disque mince, le disque épais et le bulbe Galactiques, les accrétions de matière et la formation du
disque en géneral.

Enfin, il sera possible de participer au cours de ce stage au premier colloque scientifique dédié à la présentation des
résultats scientifiques de la misison Gaia (Symposium de l'Union Astronomique Internationale "Astronomy and Astrophysics
in the Gaia sky" - https://iaus330.sciencesconf.org/ )