Titre Analyse Astéroséismologique des étoiles EC14026 Auteur(s) Laboratoire Adresse 1 Adresse 2 Adresse 3 email Stéphane Charpinet Laboratoire d’Astrophysique Observatoire Midi-Pyrénées 14, avenue Edouard Belin 31400 Toulouse [email protected] 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 En 2004, le serveur Magellan n’a été utilisé que très partiellement pour ce projet (676h sur 8000h allouées) en raison des fortes limitations liées à la lenteur des CPUs et aux contraintes de queues qui le rendent largement non compétitif par rapport à d’autres moyens maintenant disponibles (par exemple, une grappe de 16 PC Athlon 2.2Ghz en service au laboratoire d’astrophysique). A titre d’exemple, un calcul de grille nécessitant l’évaluation de 400,000 modèles (une charge qui devient typique dans le cadre de ce projet) s’élève à environ 4 jours de calcul en utilisant les 16 processeurs de la grappe de PC. Sur Magellan, avec 32 processeurs, la limite de 1 mois en temps mono CPU imposée par le système de queue était atteinte en 24h environ, avec seulement 1/15 de la grille effectivement calculée. Il faudrait donc relancer 15 fois le code dans le système de queue pour un minimum de 15 jours de calcul (mais beaucoup plus en réalité, en raison du temps d’attente dans la queue à chaque relance…). Néanmoins, la mise en service récente du serveur Soleil fait disparaître ces limitations. Les codes utilisés dans ce projet ont été portés sur Soleil où ils sont à présent opérationnels. Ce nouveau serveur est très compétitif comme le montrent des calculs récents (2408h de calcul monoprocesseur cumulées depuis la mise en service de Soleil). L’utilisation des serveurs de CALMIP (i.e., Magellan et Soleil) en 2004 est liée à l’exploitation 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. L’analyse astérosismologique repose également sur le calcul de grilles fines (lourdes a calculer car nécessitant l’évaluation de beaucoup de modèles) autour des solutions identifiées par le code génétique afin d’en étudier les propriétés. Magellan a été utilisé (dans la limite de ses capacités) pour une partie de l’étude sismique de trois étoiles EC 14026, PG 1219+534, Feige 48 et PG 0014+067, sur la base de données obtenues au Télescope Canada-FranceHawaii (un article soumis à A&A et deux autres en cours de préparation, plus une communication et deux posters présentés à une conférence en Juillet 2004). Soleil a permis l’amorce de l’étude détaillée des pulsations d’une 4ème étoile EC14026, PG 0048+091, qui sera poursuivie en 2005. Pour 2005, l’analyse des données d’une campagne WET obtenues sur l’étoile KPD1930+2752 en août/septembre 2003 nécessitera un usage intensif de ce code et des ressources offertes par le nouveau serveur Soleil qui, suite aux essais effectués, semble être parfaitement adapté pour ce genre de tâche. 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 programmés ou en développement dans le cadre de coopérations internationales. L’interprétation de ces nouvelles données astérosismiques nécessitera donc également l’utilisation des outils numériques développés à cet effet et l’usage du serveur Soleil. Enfin, l’adaptation des codes pour l’application de ces méthodes d’astérosismologie aux étoiles de type solaire (notamment dans le contexte de la future mission spatiale COROT) est en cours et nécessitera également d’importants moyens de calcul. Pour ces raisons, je demande un renouvellement de ma demande d'attribution de ressources sur CALMIP, avec une migration indispensable vers le nouveau serveur de calcul Soleil. Publications issues de travaux ayant utilisé CALMIP Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Green, E.M., Chayer, P. 2005. Comptes-rendus du 14ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel, Allemagne, 2004), sous presse. Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Billères, M., Green, E.M., Chayer, P. 2005. Comptesrendus du 14ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel, Allemagne, 2004), sous presse. Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Green, E.M., Chayer, P. 2005. Comptes-rendus du 14ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel, Allemagne, 2004), sous presse. Charpinet, S., Brassard, P., Fontaine, G. 2004. Astrophysics & Space Science, 291, 395. Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Green, E.M., Chayer, P. 2005. Astronomy & Astrophysics, Soumis.