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Sujet de thèse : dynamo des étoiles de type solaire : impact de la masse et de la rotation

Par Pascal Petit - 13/02/2008

 

Sujet de thèse
Proposant : Pascal Petit (LATT - OMP, petit *at* ast.obs-mip.fr)
Titre : Dynamo des étoiles de type solaire : impact de la masse et de la rotation

Les étoiles de type solaire sont capables de générer continûment un champ magnétique à grande échelle, par l’intermédiaire d’une dynamo mettant en oeuvre l’action combinée de la convection et de la rotation dans l’enveloppe convective de l’étoile. Initialement développés pour le Soleil, les modèles de dynamo ne parviennent toujours pas à décrire dans le détail la géométrie magnétique solaire et son évolution temporelle sous l’effet du cycle d’activité. Ces limites actuelles peuvent être repoussées par l’observation d’autres étoiles froides, en déterminant comment varie le produit de la dynamo en fonction de différents paramètres stellaires. La connexion entre le cas solaire et ce contexte stellaire plus général s’est cependant heurtée jusqu’à présent à l’absence de mesure directe du champ magnétique sur des étoiles suffisamment similaires au Soleil pour permettre une transposition fiable des modèles existants.

L’objectif de cette thèse est d’étudier les propriétés magnétiques des étoiles froides au
moyen d’observations polarimétriques réalisées avec les instruments ESPaDOnS (Télescope Canada-France-Hawaii) et NARVAL (Télescope Bernard Lyot, Observatoire du Pic du Midi), deux spectropolarimètres stellaires de nouvelle génération développés à l’Observatoire Midi-Pyrénées. Ces instruments sont les premiers à offrir une précision suffisante dans la mesure des signatures Zeeman pour détecter le champ à grande échelle des étoiles faiblement actives (comme le Soleil) et ainsi permettre d’étudier pour la première fois la connexion solaire-stellaire proprement dite.

La géométrie magnétique des étoiles observées sera modélisée par imagerie tomographique. L’échantillon stellaire sélectionné explorera, autour du cas solaire, des écarts limités en masse et rotation (les deux paramètres influençant le plus efficacement la dynamo) et l’évolution des géométries magnétiques sous l’effet de ces deux paramètres. L’évolution temporelle du champ à grande échelle sera aussi étudiée sur différentes échelles de temps : à cours terme sous l’action de la rotation différentielle de surface et, sur plusieurs années, sous l’effet possible d’un cycle d’activité. Cette approche observationnelle pourra être complétée par un travail de simulation numérique 3D de dynamo stellaire (étude paramétrique des effets de la masse et de la rotation), en collaboration avec B. Dintrans.

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