jrasc june 1998 final - The Royal Astronomical Society of Canada

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moitié la contribution du pseudo-continu aux abords des raies à3700–4500 Å, sensibles à la gravité, on augmente de façon significativeleur intensité normalisée par le continu dans le spectre synthétique.La gravité moyenne déduite des observations est alors augmentéede 0.1 dex. Un tel décalage systématique est de l’ordre de la largeurde la distribution en gravité des étoiles de type DB!8. Une méthode pour contraindreles incertitudes théoriquesNous avons démontré que l’étude spectroscopique des nainesblanches de type DB se heurte à des problèmes complémentairesdans deux régimes de température effective, de part et d’autres de18 000 K environ.• A basse température, l’hydrogène invisiblespectroscopiquement a peu d’impact sur les spectressynthétiques. De plus, les profils des raies d’hélium neutresont très sensibles à la température effective, tout endemeurant indépendants de la paramétrisation de laconvection. Malheureusement, l’élargissement des raiesdans le visible est causé par l’interaction avec les particulesneutres, difficile à modéliser.• A haute température, l’hydrogène — même invisiblespectroscopiquement — ainsi que la paramétrisationchoisie pour la convection ont une influence importantesur la température déduite des observations. L’élargissementdominant, de type Stark, est bien compris, mais les profilsde raies sont presque insensibles à la température effective.• Enfin, l’effet du pseudo-continu du visible et celui de l’ailerouge des raies de résonance reste important à toutetempérature.On dénombre six facteurs importants associés à l’atomed’hélium qui peuvent influencer les propriétés des atmosphèresd’étoiles de type DB. Beaucoup de ceux-ci restent encore mal compris.Dans l’attente de meilleures contraintes théoriques, ils peuventtous être considérés comme des paramètres libres à déduireexpérimentalement. Ce sont: le traitement de l’élargissement desraies du visible par des particules neutres, la paramétrisation de laconvection, l’effet du pseudo-continu, produit par les interactionsavec les particules neutres et/ou chargées, et le profil des raies derésonance, produit par un élargissement par des particules neutreset/ou chargées (on ne peut certes pas comptabiliser l’opacité dueà une molécule He 2 , hypothétique à ce stade). A cela s’ajoutel’abondance d’hydrogène invisible spectroscopiquement, à hautetempérature. Comment déterminer les paramètres atmosphériquesdes naines blanches de type DB avec un si grand nombre d’inconnueslors de l’élaboration de la grille de modèles d’atmosphères?L’élément essentiel d’une amorce de solution est le découplageentre certains de ces paramètres libres, conjugué à l’observationspectroscopique d’un échantillon important d’étoiles de types DAet DB. Le comportement hydrogénique des niveaux excités del’hélium neutre permet déjà de modéliser son pseudo-continu dansle visible en se servant de l’observation d’étoiles de type DA. Il estraisonnable de supposer que les quantités critiques permettant decalculer les probabilités d’occupation des niveaux excités de l’héliumneutre ont la même forme que pour les niveaux correspondants(c’est à dire de même nombre quantique principal n) de l’hydrogène.Ces quantités ont déjà été déduites par l’étude spectroscopiqued’un échantillon important d’étoiles de type DA (voir section 7).Du côté des étoiles de type DB plus froides que 16 000 K, lesseuls paramètres libres ayant un impact sur les spectres synthétiques(autres que le pseudo-continu, maintenant contraint par l’observationdes naines blanches de type DA) sont l’élargissement par desparticules neutres des raies du visible, et l’intensité de l’aile des raiesde résonance, également produite par ce type d’élargissement.L’effet des interactions par les particules chargées peut être négligé,tout comme celui d’une mauvaise paramétrisation de la convection,car cette dernière est adiabatique pour les objets froids. De même,à T eff > 18 000 K, les seuls paramètres libres à considérer sontl’intensité de l’aile des raies de résonance due à l’élargissementStark (celui des raies du visible est bien compris), l’abondanced’hydrogène invisible spectroscopiquement, et la modélisation dela convection.Lors de l’analyse d’un échantillon important de spectres deces étoiles dans l’ultraviolet et le visible, on doit exiger que lestempératures effectives de tous les objets, déduites indépendammentdes observations dans les deux régimes de longueur d’onde, soienten accord entre elles. Il faut également que la masse moyenne desous-échantillons d’étoiles à diverses températures effectives soitindépendante de la température effective, car les naines blanchesse refroidissent à masse constante. La répartition des objets doitégalement être relativement uniforme dans l’ éventail permis entempérature, sans “zone” exempte d’objet.Ces exigences à satisfaire pour un échantillon importantd’étoiles froides fournissent une relation entre le traitement del’élargissement des raies du visible et celui des raies de résonancepar les interactions avec les particules neutres. En émettant l’hypothèseque l’hydrogène est suffisamment peu abondant dans la majoritédes étoiles chaudes où il est invisible spectroscopiquement, cesmêmes exigences fournissent cette fois une relation entre laparamétrisation de la convection et l’élargissement des raies derésonance produit par l’interaction avec des particules chargées.De plus, les contraintes d’une gravité moyenne identique pour lesétoiles froides et les étoiles chaudes force un couplage entre lesparamètres libres associés aux deux régimes en température.9. ConclusionUne telle étude systématique de toutes les incertitudes connuesdans la modélisation des atmosphères de naines blanches de typeDB est l’extension logique d’un travail entrepris en 1990, et qui aculminé avec la détermination de la distribution de masse pources objets (Beauchamp 1994; Beauchamp et al. 1996).Celle-ci a été obtenue en adoptant un traitement particulierpour quatre des six paramètres libres énumérés à la précédentesection, tout en explorant le sous-espace formé par les deux autresparamètres. En effet, en considérant différents traitements del’élargissement de van der Waals (par les particules neutres) et lesparamétrisations de la convection, Beauchamp (1994) démontrequ’une excellente corrélation est possible entre les températures132JRASC June/juin 1998

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