Appel aux stages - Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux

Master Recherche M2 – Spécialité Astronomie et Astrophysique
Proposition de stage de MASTER 2010-2011
• Nom du proposant : S.Guilloteau & C.Ducourant
• Thème scientifique Etoiles et Environnement Stellaire - Astrométrie
• Lieu du stage (nom du laboratoire, adresse, téléphone, e-mail, fax et code d'unité) :
UMR 5804, Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux
2 rue de l’Observatoire, BP 89
33271 Floirac Cedex
Tel : 05 57 77 61 37
• Titre, du stage : Comment peser et dater les étoiles jeunes ?
• Résumé du sujet proposé (contexte, contenu et méthodes) :
Déterminer la masse des étoiles jeunes (pre séquence principale) reste un enjeu important pour tester les
modèles d’évolution stellaire. Une méthode de mesure directe consiste à mesurer la rotation Keplerienne des
disques proto-planétaires entourant ces étoiles. Ceci détermine directement le rapport Masse / Distance.
Couplé aux mesures de luminosité apparente, on peut ensuite comparer la position des étoiles dans un
diagramme (L/M^2, Teff) aux modèles d’évolution stellaire (Simon, Guilloteau & Dutrey, 2000) pour
déduire l’âge, la masse et en conséquence la distance de chaque étoile. Cependant, cette méthode reste assez
imprécise, et totalement inadaptée si l’étoile est une binaire.
Une meilleure technique est de mesurer séparément la distance de l’étoile pour obtenir une comparaison
directe. Les régions de formation d’étoiles les plus jeunes étant à plus de 100 pc, les mesures de parallaxe ne
sont pas encore suffisantes pour déterminer la distance. Une autre approche possible consiste à utiliser la
méthode des groupes co-mobiles. Dans cette méthode, toutes les étoiles d’un amas sont supposées avoir la
même vitesse tri-dimensionnelle. La vitesse radiale et les mouvements propres apparents sont alors
dépendants de la distance réelle de chaque étoile. Des mesures ont été effectuées pour certaines étoiles du
Taureau, en utilisant le catalogue de mouvement propres de Ducourant et al 2005, et des vitesses radiales
déterminées en optique (Bertout & Genova 2007).
Nous proposons dans ce stage d’étendre ces mesures à un ensemble d’étoiles pour lesquelles les mouvements
propres et les vitesses radiales sont mesurées dans le domaine millimétrique, via les raies de rotation de CO
émises par les disques proto-planétaires qui les entourent. Grâce à l’interféromètre du Plateau de Bure, des
mesures de ce type sont disponibles pour la première fois pour une vingtaine d’étoiles du Taureau. Le stage
consistera à valider les déterminations de mouvements propres, à déterminer à quel groupe co-mobile chaque
étoile appartient, puis à déterminer la distance de chaque étoile. Cela sera fait en deux étapes : d’abord en
utilisant les vitesses moyennes des groupes co-mobiles déjà connus, puis en re-déterminant ces vitesses
moyennes en incorporant les nouvelles mesures. In fine, le stage devrait permettre de positionner
précisément une vingtaine d’étoiles dans un diagramme d’évolution stellaire, doublant le nombre d’objets
connus à ce jour.

Si vous estimez souhaitable que l’étudiant ait suivi un ou plusieurs des cours suivants, cochez la ou les cases correspondantes.
Gravitation et dynamique gravitationnelle des systèmes à N
Physique fondamentale et navigation dans l’espace
corps
Introduction aux systèmes dynamiques hamiltoniens
Relativité Générale
Processus électromagnétiques, transfert du rayonnement et
Plasmas astrophysiques
interaction matière rayonnement
Instruments, méthodes d’observation et haute résolution
Magnétohydrodynamique astrophysique
angulaire au sol et dans l’espace
Systèmes de référence et Astronomie Fondamentale
Phénomènes non linéaires et astrophysique
Géodésie terrestre et spatiale
Particules de hautes énergies dans l’Univers
Introduction à la géométrie des systèmes hamiltoniens
Traitement des données
Ce stage est-il susceptible d'une prolongation en thèse ? OUI NON