Professeur des universités de « Classe Exceptionnelle

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CV de Agnès Acker
Professeur des universités de « Classe Exceptionnelle »
Observatoire de Strasbourg, Université Louis Pasteur (ULP)
11 rue de l’université 67000 Strasbourg
Tél : [phone] Fax : [phone]
[email protected]-strasbg.fr
Parcours professionnel :
Création et prise en charge d’enseignements d’astrophysique à l’ULP (1er et 2ème cycle,1975-2004)
Création et direction de l’équipe de recherche « Populations stellaires » (1987-1997)
Création et direction du DEA « Astrophysique-Analyse statistique de données » (1991-2003)
Recherches, Publications et Travaux :
- Doctorat d’Etat en 1976 (docteur es sciences de l’ULP) : « Cinématique et binarité des
noyaux de nébuleuses planétaires »
- Direction et co-direction de 9 thèses, dont 3 thèses de doctorat d’Etat.
Depuis octobre 2002) : co-directions d’une thèse à Montréal et d’une thèse à Sydney
- Thèmes de recherche « Les nébuleuses planétaires, stades avancés de l’évolution
stellaire marquée par les vents stellaires », « les étoiles à émission WR », « Chimie &
cinématique de la Galaxie »
- Auteur de plus de 200 publications professionnelles, dont 165 dans des revues
internationales
Ouvrages de diffusion scientifique, Publications principales
Initiation à l’Astronomie, Publication de l’Université de Strasbourg (1975-1977), Masson (1978-
1986).
Astronomie - Introduction, Masson (1992), Dunod (1995-1998, nouvelle édition 2004-5)
Formes et couleurs dans l’univers, Masson (1987)
Edition allemande Praxis der Astronomie, Birkhäuser-Springer (1991).
Astronomie – Méthodes et calculs (avec C. Jaschek décédé), Masson (1984, 2ème édition 1995),
Edition anglaise John Wiley (1997)
Vie & mort des étoiles (avec A. Lançon), collection Domino, Flammarion (1998)
Prix et distinctions :
Premier prix « auteur » diffusion scientifique, Ministère de la Recherche et de la Technologie, 1994
Prix « diffusion scientifique » (Doisteau-Bluteaux) de l’Académie des Sciences, 1997
Chevalier, puis officier, puis commandeur (1999) dans l’ordre National des Palmes Académiques
Divers :
Membre élu du Conseil National des Universités (CNU) de 1987 à 1991
Vice-présidente de la Commission des Spécialistes Sciences Terre-Univers de 1990 à 1992
Membre du Conseil Economique et Social d’Alsace de 1995 à 2001
Membre de l’Union Internationale d’Astronomie (IAU) depuis 1976
et du Working Group IAU -Planetary nebulae = 10 membres dans le monde (depuis 1987)
Membre du comité scientifique des symposiums de l’IAU « Planetary nebulae » en 1987
(Mexique), 1996 (Hollande), 2001 (Australie), et « Chairperson » en 1992 (Autriche)
Membre du Conseil de la Société Française d’Astronomie & d’Astrophysique (SF2A) depuis 2002
Membre du Conseil de l’International Planetarium Society (IPS) depuis 1990

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Research of A. Acker - abstract
Since1970, I focalize my research on Planetary Nebulae (PN) with increasing interest for the
« stellar wind » (especially in WR nuclei of PN), and for the kinematical and chemical
properties of the Galaxy, analysed through PN.
1. Properties of PN and their nuclei : A spectrophotometric survey of 1000 PN (ESO and OHP)
was performed with B. Stenholm (Lund) & A. Acker in 1987-1991, and leads to (i) the « Strasbourg-
ESO catalogue of galactic PN » (1992 and supplements in 1996 and 2001) and to (ii) analysis of
the plasma properties and the parameters of the nebulae and the central stars, in collaboration with
J. Köppen (Kiel), G. Stasinska (Paris) (12 papers in 1990-91-92).
2. PN with WR nuclei.
- Inhomogeneities of the stellar wind are discovered and analysed in large time basis sequences of
spectra for cool late-type [WC8-9] and for hot [WC4] stars (thesis of Yves Grosdidier, with the
collaboration of A. Moffat, Montréal, and G. Garcia-Segura, UNAM, Mexico).
- With K. Gesicki (Torun), we calculate the nebular line profiles (modelization of the system
star+nebula) for about 40 PN compared with very high resolution spectra I performed (ESO, OHP).
We found spectral evidence of finite turbulent velocities in the about 20 nebulae around WR nuclei,
superimposed on an essentially constant expansion velocity pattern. This study suggests that PN
surrounding [WC] stars are related to long lasting momentum-driven phase bubbles, the turbulence
being either triggered, or enhanced, by stellar wind inhomogeneities which appear ubiquitous in
Wolf-Rayet nuclei.
- Spectra of 42 PN are obtained at ESO and at OHP, and a new quantitative classification of hot
[WO] and cooler [WC] nuclei of PN is proposed. Based on ionization, this new scheme is related to
the evolution of the temperature and of the stellar wind, reflecting the mass-loss history.
3. PN are used a tracers of the kinematical and chemical properties of the Galaxy. Distances
scales were refined in 1976-78 (new distance scale, my thesis) and through Hipparcos
(collaboration of S. Pottasch and A. Fresneau). Chemical gradients were calculated, radial and
vertical, into the Galaxy (collaboration of J. Köppen, Kiel, and F. Cuisinier, thesis in Strasbourg,
and now in Sao Paulo). In 1995-1997, in the framework of the thesis of S. Durand, kinematic
parameters were precised by using a compilation of the radial velocity of 867 PN, and dynamic
modelisation was constructed (collaboration of H . Dejonghe, Gand). Special attention is devoted to
bulge PN, through spectra of the survey (~30 GBPN) and very high resolution spectra (~70 GBPN),
in order to precise the chemical properties (He, O, N, S, Ar, Cl abundances, with Köppen and
Cuisinier), and the kinematics (collaboration of A. Zijlstra).
==> My projects in collaboration with Q. Parker and Alan Peyaud are concentrated on the
exploitation of the Halpha survey performed by Q. Parker et al.
- Complete in a homogeneous way the PN Catalogue (including spectrometric data) in
relation with the Strasbourg data Center CDS.
- Study of the galactic bulge PN : diameters, flux, densities, ages, progenitor masses.
- Study of the bulge kinematics and dynamics,

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Activités de Recherche de Agnès Acker
Les recherches menées s’organisent (1) autour des propriétés des NP déduites d’un survey
spectrophotométrique ; (2) autour de l’étude des noyaux WR de nébuleuses planétaires (NP) en
relation avec l’évolution stellaire, et (3) la chimie galactique à l’aide des NP, population traceur.
J’ai bénéficié du soutien du PNPS et du GdR Galaxies, ainsi que du PICS France-Pologne. Ces
recherches se sont élaborées dans le cadre des thèses de Durand Sophie, doctorant à Strasbourg
(dir. Acker et Dejonghe, Gand, soutenance en 1997) ; de Grosdidier Yves, doctorant en cotutelle
(dir. Acker et Moffat, Montréal, soutenance en 2000), puis « staff » à l’IAC, enfin postdoc à
l’université McGill (Montréal) à partir de 2001.
Divers chercheurs ont apporté leur collaboration : Köppen Joachim, observatoire de Strasbourg, ;
Cuisinier François, Université de Rio de Janeiro, Brésil ; Gesiki Kris et Szcerba Richard, Institut
d’astronomie, Torun ; Stenholm Björn & Lundström Ingemar, Lund, Norvège ; Parthasarathy
Mudumba, Bengalore, Inde ; Garcia-Segura Guillermo, Institut d’astronomie UNAM, Mexico ;
Moffat Tony, Montréal, Canada ; Parker Quentin, Macquarie univ. Sydney, Australie.
1 – Les nébuleuses planétaires galactiques – survey photométrique
- Catalogue de nébuleuses planétaires : Le Strasbourg-ESO catalogue (SECGPN, 1992)
contient 1143 NP, avec un premier supplément de 384 nouvelles NP (1996, réf. 8). Acker,
Lundström (Lund, Suède), et Ochsenbein construisent une base de données « Strasbourg-
Lund data base of galactic PN » : en plus de toutes les informations compilées dans le
SECGPN, les positions exactes sont indiquées sur ADS (avec Aladin/CDS), avec de nouvelles
coordonnées pour 1 000 NP ; les spectres du survey Stenholm/Acker seront en ligne ; les
mesures d’intensités seront données ; des liens avec les images monochromatiques seront
créés.
 Durant cette période, j’ai également pu étudier les Distances & mouvements propres des
NP, ainsi que leur position sur le diagramme HR, en utilisant les données HIPPARCOS =
échantillon de 21 NP des deux programmes HIPPARCOS 106 (PI Pottasch) et 143 (PI Acker).
J’ai pu déterminer des paramètres physiques absolus de la nébuleuse et de l'étoile, puis
calibrer les échelles de distances statistiques ; avec G. Jasniewicz, nous avons déterminé des
paramètres orbitaux pour A 35, noyau de NP, binaire serrée.
Les résultats : les distances HIPPARCOS apparaissent systématiquement plus courtes que
les échelles usuelles, surtout dans le cas des NP compactes. La nature de PHL932 est
discutée : sa masse est bien inférieure à celle de toute étoile post-AGB connue. Enfin, la
morphologie des NP apparaît déformée selon la direction de la vitesse transverse (réf. 19 et
23).
Il faut noter qu’avec A. Fresneau, nous avions proposé une étude de l’énergie des NP, en
liaison avec la perte de masse importante au stade AGB ayant pu modifier le potentiel

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observé : mais le referee n’étant pas convaincu, nous avons remis cette idée pour une
publication ultérieure.
 Autres travaux « périphériques » : L'analyse des objets du "survey Nébuleuses Planétaires"
m’a permis d'identifier une cinquantaine d'étoiles symbiotiques ; il s'agit de l'échantillon le
plus vaste réuni à ce jour. Ces étoiles montrent des propriétés de source froide (3000 K) et en
même temps d'enveloppe très chaude, et restent mal connus. Après une première analyse
dans le cadre d'un stage de DEA (L. Champion), l'interprétation des spectres est faite avec J.
Mikolajevska (PICS France-Pologne) (10).
 Etude de proto-NP- Le stade post-AGB ne dure que quelques 103 ans. Le lien avec les NP, en
particulier à cause de l’enveloppe AGB poussiéreuse. Aussi, avec R. Monier (Strasbourg), R. Tylenda et
M. Schmidt (Torun), nous conduisons une étude systématique des « proto-PN », à partir de spectres à
hauts résolution et signal/bruit de 10 objets (pris en 2001), nous déterminons Teff et log g, puis en
comparant avec les modèles (Torun), nous déduisons la masse.

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2 – Evolution stellaire : Noyaux [WC] de NP et Enveloppes circumstellaires
Paramètres stellaires – Vents en collision – Champ de vitesse
Les étoiles Wolf-Rayet pop. I (WR) et les étoiles centrales [WC] de nébuleuses planétaires (ECNP) sont de
nature très différentes, et sont généralement étudiées indépendamment. Et pourtant ces objets stellaires ont
une caractéristique commune : ils perdent beaucoup de masse via un vent stellaire rapide qui affecte le
milieu interstellaire ambiant par un fort apport de matière et d’impulsion qui résulte en la formation d’une
enveloppe circumstellaire.
Le choix de ces étoiles est justifié par l’histoire comparable de leurs vents : le vent rapide et ténu succède à
un vent plus lent et plus dense éjecté à un stade évolutif AGB ou LBV antérieur (de quelques milliers
d’années seulement) ; ce vent épais détermine la masse et la chimie de la nébuleuse observée. D’autre part,
la collision du vent rapide avec le vent lent détermine en grande part la morphologie des nébuleuses
éjectées (ref. 26)
Les spectres des CSPN [WC/WO] sont dominés par les vents
Une nouvelle grille de classification quantitative de ces étoiles, basée sur 20 rapports de raies à potentiel
d’ionisation croissant, ce qui met en évidence deux séquences de spectres, les plus chauds dominés par les
raies de l’oxygène ionisé (types [WO1] à [WO4]), les plus froids dominés par les raies moins ionisées du
carbone (types [WC4-11]). Les vents vont en accélérant des [WC11] aux [WC4], puis atteignant des vitesses
terminales de 5000 km/sec pour un petit groupe d’étoiles [WO4] que j’ai découvertes, pour se stabiliser
ensuite. Il est possible que cette grande vitesse marque la transition entre les phases initiales dominées par
la poussée du moment et les phases ultérieures poussées par l’énergie, un phénomène proposé également
en étudiant la structure du champ de vitesse des nébuleuses (Acker&Neiner 2003).
Les vents stellaires chauds des CSPN [WC/WO] apparaissent tous fragmentés et
intermittents
Avec Yves Grosdidier, et dans le cadre de sa thèse, nous avons montré que les vents des CSPN [WO] et
[WC] sont tous fragmentés. De plus, Yves a conduit une étude globale de l’environnement circumstellaire
des étoiles WR aussi bien massives que de pop.II. Une histoire complète des vents va depuis la surface de
l’étoile jusqu’à leur interaction avec le milieu pré-existant, dans le cadre d’un scénario de vents interactifs
perturbés par des instabilités hydrodynamiques et radiatives. L’universalité de la variabilité et de la
fragmentation des vents a été démontrée, quelle que soit la masse de l’étoile.
Les nébuleuses autour des étoiles [WC/WO] sont turbulentes !
- Avec K. Gesicki, et Y. Grosdidier, nous avons analysé le champ de vitesse de 16 NP à noyau [WC] ou
de type wels comparées à 8 NP « normales ». Nous avons trouvé une évidence spectrale de vitesses
turbulentes finies, superposées à une expansion pratiquement constante – alors qu’elle croît vers
l’extérieur pour les NP autour d’étoiles O, dans lesquelles aucune turbulence n’est décelée. Cette étude
suggère que les nébuleuses à noyau [WC] se trouvent longtemps dans un régime dominé par la poussée
du moment (et non de l’énergie).
Quand l'etoile evolue depuis le stade AGB, la densite du vent tres rapide diminue pendant que sa vitesse
augmente. La duree de refroidissement depend fortement de la vitesse terminale, donc le refroidissement
radiatif du vent rapide interactif devient de moins en moins efficace. Donc les NP sont considerees comme
etant d'abord "momentum-driven", la transition se faisant pour une vitesse terminale de env. 1000 km/s.