Transfert de rayonnement hors ETL pour l'étude des photosphères et des chromosphères stellaires : applications aux atomes du magnésium, du calcium et du fer dans les étoiles tardives. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Non-LTE radiative transfer for the study of stellar photospheres and chromopsheres: applications to the magnesium, calcium and iron elements in late-type stars

Transfert de rayonnement hors ETL pour l'étude des photosphères et des chromosphères stellaires : applications aux atomes du magnésium, du calcium et du fer dans les étoiles tardives.

Thibault Merle
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 925526

Résumé

The stellar abundance analysis frequently relies on the local thermodynamic equilibrium (LTE) assumption for spectral line formation. This assumption is not always appropriate, in particular, for metal-poor and/or evolved stars. To better understand these stars and contrain their impacts in the chemical enrichment of the Galaxy, it is necessary to use a non-LTE (NLTE) description more realistic but also more complex to built up. My thesis work consisted in constructing model atoms from the most recent atomic databases for two α-elements: the magnesium and the calcium. These elements are astrophysically interesting because they permit us to characterize the chemical enrichment of stellar populations. I therefore developed a model atom construction code, FORMATO, to study the NLTE formation of spectral lines. I used these models for computing a grid of NLTE corrections to apply to the equivalent widths of the principal spectral lines of these elements, whose several will be observed by the Gaia mission, for giants and super-giants. I also applied these results to the NLTE limb-darkening laws for the CaII IR triplet which permit to determine, for the first time, the chromospheric extent of the red giant β Cet, using interferometric observations (VEGA@CHARA). Finally, in the context of the Carina Project, I highlighted NLTE effects on ionization equilibrium of iron (~0,1 dex) in a sample of 44 red giant stars in the Carina dSph galaxy, thanks to a comparative study between FeI and FeII lines in LTE and NLTE.
L'analyse des abondances stellaires suppose souvent que les raies spectrales se forment à l'équilibre thermodynamique local (ETL). Cette hypothèse n'est pas toujours appropriée notamment pour les étoiles pauvres en métaux et/ou évoluées. Pour mieux comprendre ces étoiles et appréhender leur rôle dans l'enrichissement chimique de la Galaxie, il est devenu nécessaire d'adopter une description hors ETL (HETL) plus réaliste mais aussi plus complexe à mettre en oeuvre. Mon travail de thèse a consisté à construire des modèles d'atomes à partir des bases de données de physique atomique les plus récentes pour deux éléments α : le magnésium et le calcium. Ils ont un intérêt astrophysique important car ils permettent de caractériser l'enrichissement chimique des populations stellaires. J'ai donc développé un code de construction de modèles d'atomes, FORMATO, pour l'étude des raies spectrales HETL. J'ai utilisé ces modèles pour calculer une grille de corrections HETL à appliquer sur les largeurs équivalentes des principales raies de ces éléments, dont certaines seront observées par la mission Gaia, pour des géantes et des super- géantes. J'ai aussi appliqué ces résultats pour calculer des lois d'assombrissement centre-bord HETL pour le triplet IR du CaII qui ont permis de déterminer, pour la première fois, l'extension chromosphérique de la géante β Cet, grâce à des mesures interférométriques (VEGA@CHARA). Enfin, dans le cadre du Carina Project, j'ai mis en évidence des effets HETL sur l'équilibre d'ionisation du fer (~0,1 dex) dans un échantillon de 44 géantes rouges de la galaxie dSph Carina, en s'appuyant sur une étude comparée des raies du FeI et FeII à l'ETL et HETL.
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Dates et versions

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Identifiants

  • HAL Id : tel-00701215 , version 1

Citer

Thibault Merle. Transfert de rayonnement hors ETL pour l'étude des photosphères et des chromosphères stellaires : applications aux atomes du magnésium, du calcium et du fer dans les étoiles tardives.. Astrophysique stellaire et solaire [astro-ph.SR]. Université Nice Sophia Antipolis, 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00701215⟩
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