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Téléphone : 04 92 07 6562
Durée : 5 mois
Lieu : valrose
Financement : Non garanti
Domaine : Physique stellaire
Niveau d’études : Master 2
Désignation du projet : Étude des étoiles sgB[e] avec le VLT(I)
Résumé :

A. Domiciano de Souza, F. Millour, A. Meilland

Les étoiles présentant le "phénomène B[e]" sont des étoiles chaudes entourées de gaz et de poussières qui gardent encore aujourd’hui une grande part de mystère. Elles sont caractérisées par leur spectre qui contient à la fois des raies d’hydrogène et des raies interdites en émission, des molécules, ainsi qu’un excès infrarouge, caractéristique de la présence de poussières. On distingue parmi les étoiles B[e] des étoiles jeunes, qui sont encore en formation (on parle alors d’étoile de Herbig), et des étoiles plus évoluées, sur la séquence principale (type FS CMa) ou supergéantes (type sgB[e]). Comprendre la nature de ces étoiles, c’est les placer dans un diagramme évolutif, encore relativement mal connu pour les étoiles massives, et en même temps séparer les étoiles jeunes des étoiles évoluées.

HDUST (développé par A. Carciofi, IAG-USP, Brésil) est un code de transfert radiatif Monte Carlo incluant gaz et poussière. Ce code permet d’obtenir des spectres et des cartes d’intensité en lumière naturelle et/ou polarisée. HDUST nécessite plusieurs heures de CPU pour générer un seul modèle. Il est donc plus pratique de pré-calculer des modèles et de les utiliser ensuite, sous forme de grille explorant un espace de paramètres prédéfini. Nous avons créé une telle grille de modèles d’étoiles supergéantes B[e] avec HDUST en utilisant le supercalculateur SIGAMM. Cette grille couvre différentes valeurs de paramètres physiques d’étoiles B[e] tels que température effective de l’étoile centrale, taux de perte de masse, densité et taille de grains de poussière, ouverture du disque de poussière, inclinaison du disque par rapport à l’observateur.

Le but du stage est d’intégrer cette grille HDUST dans les outils de préparation des observations de l’instrument MATISSE du VLTI. Cet instrument de nouvelle génération, actuellement en cours de tests à l’observatoire de Nice avant son envoi au Chili, permettra de réaliser des images de ces étoiles à une résolution spatiale de quelques millisecondes d’arc dans l’infrarouge moyen (de 3 à 13 microns). Les images issues du modèle seront intégrées dans l’outil ASPRO développé par le JMMC avec l’aide du consortium MATISSE pour produire des données synthétiques de l’instrument. Ces données seront ensuite inversées, en utilisant des méthodes de reconstruction d’images, pour produire des images simulées d’observations des étoiles sgB[e] avec MATISSE. Le résultat sera comparé quantitativement, pour évaluer les capacités de MATISSE à discerner certains détails dans la structure des enveloppes autour de ces étoiles.

Un objectif annexe sera d’exploiter un programme d’observation systématique des étoiles sgB[e] avec l’optique adaptative infrarouge proche NACO et l’instrument infrarouge moyen VISIR en comparant les observations effectuées avec la même grille de modèles HDUST.