Rapport quadriennal 2002 - Laboratoire d'Astrophysique de l ...

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Rapport d’activité 1999-2001 LAOG des recherches sur ces objets dans les zones de formation stellaire, dans les amas jeunes, et dans le champ. Les liens entre ces études sont multiples et certains buts communs (l’obtention de la fonction de masse notamment), mais nous ne présentons ici que la partie de cette étude pour les objets les plus anciens, du champ. Les thèmes auxquels nous nous consacrons sont à la fois des études statistique, dans les buts de contraindre la dynamique galactique et la formation stellaires, et des mesures de paramètres stellaires fondamentaux, dans le but de contraindre la physique stellaire et planétaire. Statistique: o Etude de la fonction de luminosité des étoiles de très faible masse et des naines brunes du disque galactique. o Recherche des étoiles et des naines brunes manquantes dans voisinage solaire. o Etude de la statistique de multiplicité des étoiles de très faible masse et des naines brunes du voisinage solaire. o Construction de la fonction de masse des étoiles de très faible masse et des naines brunes du disque galactique. o Recherche et statistique des planètes extra-solaires autour des naines G et M. Mesure de paramètres stellaires fondamentaux: o Mesures de masses de naines M et établissement des relations masse-luminosité des étoiles de très faible masse. o Etudes spectroscopiques des naines M très tardives et des naines L. 6.3.2 Recherche de naines brunes du champ et fonction de luminosité avec DENIS La première étape, pour déterminer la fonction de luminosité comme pour caractériser finement les étoiles de très faible masse et les naines brunes, est la constitution d’un échantillon. Pour cela nous participons au relevés grand champ dans l’infrarouge DENIS. Nous avons montré précédemment que ce relevé était très sensible aux naines brunes du champ en découvrant une nouvelle population stellaire (constituée d’étoiles de très faible masse et de naines brunes): les naines L (Delfosse et al. 1997; Martín et al. 1997). Depuis 1998 le “pipeline” de traitement des données de DENIS (géographiquement situé à l’Institut d’Astrophysique de Paris (PDAC)) produit les catalogues. Nous avons participé aux tests de qualification de cette base de données et nous avons mis au point un jeu de critères de séparation objets/artefacts utilisant notamment la corrélation entre un modèle de PSF et l’objet, ainsi que la cohérence entre les magnitudes mesurées dans différentes ouvertures. Ces critères ont été utilisés pour rechercher des candidats étoiles de très faible masse et naines brunes du champ dans plus de 5000 degrés carrés de DENIS. Un échantillon de 300 objets plus tardifs que le type spectral M8 (étoile et naines brunes de masse inférieure à 0.09 masses solaires) a ainsi été constitué (figure 1), il est constitué au tiers de naines L. Une fonction de luminosité préliminaire a été déduite de cet échantillon (Delfosse et Forveille 2001, comptes-rendus de la semaine de la SF2A; figure 2). Il reste cependant à finaliser la qualification spectroscopique de cet échantillon avant de pouvoir produire la fonction de luminosité définitive. Cet échantillon est également la cible d’un programme de recherche de compagnons de naines M très tardives et de naines L. 6.3.3 Suivi spectroscopique des naines L Dans le cadre de collaboration avec Eduardo Martín (Université de Hawaii) et Gibor Basri nous effectuons le suivi spectroscopique en visible et infrarouge des objets que nous détectons avec DENIS. Nous avons d’ors et déjà obtenue des spectres pour une cinquantaine des nouveau objets DENIS, ils permettent dans un premier temps de confirmer le statut de naine rouge ou brune: il s’avère que l’intégralité de notre échantillon, sélectionné sur des critères photométrique, est bien constitué de ces objets de très faible masse. Environ un tiers d’entre eux sont des naines L. Grace aux spectres obtenues en hautes résolution spectrale Nous mettons en évidence des indicateurs très sensibles de température et de gravité, tels que les raies du Cesium ou du Rubidium, que nous calibrons via 92
Chapitre B Thèmes: Bilan et prospective les modèles d’atmosphère de France Allard de l’ENS-Lyon (Basri et al. 2000).Nous avons par ailleurs proposé une séquence de classification spectrale des naines L à partir de spectres à basse résolution (Martín et al. 1999). Figure 1: Diagramme couleur-couleur (Données DENIS) Figure 2: Fonction de luminosité (Données DENIS). 6.3.4 Etoiles du voisinage solaire avec DENIS Une grande part de notre connaissance de la physique stellaire repose sur l’étude des étoiles du voisinage solaire. Comme objets individuels ce sont les représentant les plus lumineux de leur type spectral et donc les plus évident à étudier. En tant que population stellaire, le voisinage solaire est considéré comme représentatif du disque galactique et est à la base de l’essentiel des études statistiques (cinématique, distribution des 93
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