Rapport activité 2006

Titre Analyse Ast˜“ologique des ˜les 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 étoilles 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 600 secondes, 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 brûllage 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 méchanisme d'excitation des pulsations a été
identifié. 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 développées. 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 2006, le serveur Soleil a été utilisé pour ce projet (environ 3000h sur 7200h 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 nombreux modèles) autour des solutions identifiées
par le code génétique afin d'en préciser les propriétés. Soleil a été utilisé en partie pour
l'étude sismique préliminaire de l'étoile BAL090100001 sur la base de données obtenues au
Télescope Canada-France-Hawaii en Aout 2005. Soleil a également été utilise pour le
developpement et le test de nouvelles versions des codes utilises, ceci afin, notamment,
d'inclure les effets de la rotation des étoiles dans les spectres de pulsation.
Pour 2007, l'utilisation des nouvelles capacites des codes (possibilité d'étudier la rotation des
étoiles pulsantes analysees) est prévue. Les 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. Une
étudiante en thèse sur cette thématique 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 est en phase finale et permettra
d'appliquer cette approche aux données issues de la mission spatiale COROT, dont le
lancement est prevu fin décembre 2006. Les premieres donnees en provenance de COROT
sont attendues au printemps 2007.
Je demande donc un renouvellement de ma demande d'attribution de ressources sur le
serveur Soleil de CALMIP. A noter que moins d'heures sont demandees cette annee, afin
d'ajuster l'utilisation reelle des moyens informatiques de CALMIP (basee sur l'utilisation de
cette annee) avec les autres moyens a notre disposition pour ce projet. Pour information, la
baisse d'utilisation cette annee est liee principalement a une phase de developpement sur les
codes et aux temps d'attente trop longs dans la queue pour des codes paralleles necessitant
8 processeurs ou plus sur le serveur Soleil, rendant l'utilisation d'autres moyens de calcul
"plus faciles d'acces" souvent plus interessants.
Si des heures supplementaires s'avèrent necessaires pour ce projet, une demande sera faite
a la session de printemps.
Publications en 2006 issues de travaux ayant utilisé CALMIP
Charpinet et al. 2006, A&A, 459, 565
Randall F., Fontaine G., Charpinet S. et al. 2006. ApJ 648, 637
Charpinet S., Fontaine G., Brassard P., Chayer P., Green E.M. 2006, MmSAI, 77, 358
Charpinet S., Fontaine G., Brassard P., Chayer P., Green E.M. 2006,
Baltic Astronomy, 15, 305