Rapport 2005

Titre Analyse Astériologique 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 [email protected]s-mip.fr
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, identifiés à la phase évolutive de la Branche Horizontale Extrême (EHB) 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) Activité du dernier semestre et justification pour un renouvellement
En 2005, le serveur Soleil a été pleinement utilisé pour ce projet (6700h sur 8000h
allouées, fin novembre). L’utilisation du serveur de CALMIP est liée à l’exploitation d’un
code basé sur un algorithme génétique parallèle pour l’optimisation multimodale et
destiné à l’analyse astérosismologique des étoiles pulsantes, en particulier des étoiles de
type EC14026. L’analyse astérosismologique repose également sur le calcul de grilles fines
(lourdes à calculer car nécessitant l’évaluation de beaucoup de modèles) autour des
solutions identifiées par le code génétique afin d’en préciser les propriétés. Soleil a été
utilisé pour finaliser l’étude sismique de cinq étoiles: PG 1219+534, Feige 48, PG
0014+067, EC 20117-4014 et PG1325+101 sur la base de données obtenues au
Télescope Canada-France-Hawaii (deux articles publiés dans A&A, ainsi que des
communications dans des colloques) ou par le biais de collaborations (2 articles en
préparation). Soleil a également permis une étude approfondie des pulsations de l’étoile
PG 0048+091 qui fera prochainement l'objet d’une publication.
Pour 2006, la poursuite de l’analyse des données d’une campagne WET obtenues sur
l’étoile KPD1930+2752 en août/septembre 2003 nécessitera un usage intensif des
ressources offertes par le serveur Soleil. Ces capacités de calcul seront également

essentielles pour l'exploitation des projets d’observation à haut S/N qui se poursuivent sur
des télescopes de la classe des 4m (tels le CFHT). L’interprétation de ces nouvelles
données astérosismiques nécessitera l’utilisation des outils numériques développés à cet
effet. A noter qu'une étudiante débute une thèse sur cette thématique et utilisera les
moyens informatiques de CALMIP nécessaires à l’avancement de son projet. 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 sur
le point d'aboutir et nécessitera également d’importants moyens de calcul.
Pour ces raisons, je demande un renouvellement de ma demande d'attribution de
ressources sur le serveur Soleil de CALMIP.
Publications issues de travaux ayant utilisé CALMIP
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Billères, M., Green, E. M., Chayer, P. 2005. A&A
443, 251
Charpinet, S.; Fontaine, G.; Brassard, P.; Green, E. M.; Chayer, P. 2005. A&A 437, 575
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Green, E.M., Chayer, P. 2005. Comptes-rendus
du 14 ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel, Allemagne, 2004), ASPC
334, 615.
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Billères, M., Green, E.M., Chayer, P. 2005.
Comptes-rendus du 14 ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel,
Allemagne, 2004), ASPC 334, 619.
Charpinet, S., Fontaine, G., Brassard, P., Billères, M., Green, E.M., Chayer, P. 2005.
Comptes-rendus du 14ème Workshop Européen sur les Naines Blanches (Kiel,
Allemagne, 2004), ASPC 334, 524.
Charpinet, S., Brassard, P., Fontaine, G. 2004. Astrophysics & Space Science, 291, 395.
Randall, S.K., Fontaine, G., Charpinet, S., Lynas-Gray , A.E., Lopes, I.P., O’Toole, S.J.,
Brassard, P. 2006, ApJ soumis.
Silvotti et al. (incluant Charpinet). 2006, A&A en preparation.