Titre Analyse Astéroséismologique des étoiles EC14026

Titre Analyse Astéroséismologique des étoiles EC14026
Auteur(s) Stéphane Charpinet
Laboratoire Laboratoire d’Astrophysique
Adresse 1 Observatoire Midi-Pyrénées
Adresse 2 14, avenue Edouard Belin
Adresse 3 31400 Toulouse
email [e-mail]
I) Introduction, contexte scientifique
Les étoiles EC14026 forment une classe d'étoiles pulsantes dont la découverte remonte à 1997
(Kilkenny et al. 1997, MNRAS, 285, 640). Ce sont des objets chauds, relativement compacts,
appartenant à la classe des étoiles sous-naines de type B (ou sdB) et montrant de rapides
variations de luminosité multi-périodiques, avec des périodes comprises entre 80 et 600s, de
faibles amplitudes (quelques millimagnitudes). Observées en photométrie rapide avec des
télescopes de taille suffisante (par exemple le Télescope de 3.6m du CFH), ces étoiles révèlent
souvent un nombre significatif de modes de pulsation, rendant possible leur analyse
astérosismologique détaillée. Ce sont à ce jour les seules étoiles de la Branche Horizontale (i.e.,
en phase de brûlage de l'hélium dans le noyau) offrant cette opportunité de contraindre leur
structure interne par l'analyse des pulsations. D'un point de vue théorique, le mécanisme
d'excitation des pulsations a été identifié et les modèles actuels sont en mesure de reproduire
les propriétés globales de cette classe d'étoiles pulsantes (voir Charpinet et al. 2001, PASP,
113, 775 pour une revue sur le sujet). Ces modèles sont maintenant utilisés pour exploiter les
opportunités d’analyse qui nous sont offertes par la richesse du spectre de pulsation de ces
étoiles. Les outils informatiques permettant, par une méthode directe, d'isoler les meilleurs
modèles pouvant reproduire les périodes observées ont été récemment développés.
Gourmands en temps CPU, ils nécessitent l'usage d'une stratégie de calcul en parallèle.
II) Activités du dernier semestre et justification pour un renouvellement
Le développement et les premières utilisations d’un nouveau code basé sur un algorithme
génétique parallèle pour l’optimisation multimodale et destiné à l’analyse astérosismologique
des étoiles pulsantes, en particulier des étoiles EC14026, ont constitué l’essentiel des activités
de calcul sur CALMIP pour cette année. Ce code permet notamment de réduire d'un facteur 7-
8, comparativement à un calcul de grille classique, le nombre d'évaluations de modèles (la
partie lourde en terme de temps CPU) pour arriver à un résultat, permettant ainsi
d'appréhender des problèmes d'analyse astérosismologique plus complexes. L'accent a
notamment été mis sur le développement de ce code en vue du traitement d'une étoile sdB
pulsante, KPD 1930+2752 (un rotateur relativement rapide), plus complexe que celles
analysées jusqu'a présent. Cette étoile, pour l’intérêt scientifique qu’elle représente, a été
observée au CFHT au mois de juillet 2002 et a fait l'objet d'une campagne WET (vaste
campagne d’observations multi-sites) en août 2003. Ce code constituera également une base
pour l'adaptation de cette méthode d'analyse sismologique à d'autres catégories d'étoiles
pulsantes, notamment dans le contexte du projet spatial COROT dédié, entre autre, à
l'astérosismologie.

Les calculs menés cette année sur CALMIP ont largement été orientés vers le développement
et le test de ce nouveau code (article en préparation). L’exploitation scientifique du code a
toutefois commencée avec l’analyse préliminaire de deux étoiles sdB pulsantes pour lesquelles
des données de qualité, obtenues au CFHT, existent (articles en préparation).
Pour 2004, l’analyse des données de la campagne WET obtenues sur KPD1930+2752
nécessitera un usage intensif de ce code et des ressources offertes par CALMIP. De plus, des
projets d’observation à haut S/N d’autres étoiles sdB pulsantes avec des télescopes de la classe
des 4m (notamment par l’utilisation conjointe du CFHT et du WHT) sont en développement,
avec une première série d’observations possible dès le printemps 2004. L’interprétation de ces
données fera également appel aux outils numériques développés à cet effet et aux ressources
de CALMIP.
Pour ces raisons, je demande un renouvellement de ma demande d'attribution de ressources
sur CALMIP.
Publications issues de travaux ayant utilisé CALMIP
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P. 2003. Compte-rendus du 13ème Workshop Européen
sur les Naines Blanches (Naples, Italie 2002), 105, p69
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P. 2003. 1ère Conférence sur les étoiles de la Branche
Horizontale Extrême. Sous presse.