Ce projet étudie les implications de l'existence des particules de type axion (ALP) dans les magnétoiles. Ces étoiles denses et chaudes sont effectivement idéales pour la production d'ALP et leur fort champ magnétique est essentiel pour assurer la transition ALP-photon. En plus d'aider à solutionner deux enjeux majeurs du modèle standard, soient le problème CP fort et la matière noire, l'existence des ALP permettrait aussi de préciser la modélisation de certains aspects des magnétoiles comme leur température interne et leur production de photons dans les rayons X à haute énergie. Le projet compare donc la luminosité en photons associée à la production d'ALP avec le flux de rayons X à haute énergie produit par des étoiles réelles. Le modèle obtient ainsi des températures internes plus basses, donc plus compatibles avec les temps de vie observés, pour toutes les étoiles considérées. Par contre, les valeurs prédites pour le produit des constantes de couplages de l'ALP sont moins cohérentes et demeurent trop élevées pour être en accord avec ce qui est observé expérimentalement. Il est toutefois possible d'obtenir une intersection des résultats pour cinq des six séries de données étudiées. La production d'ALP au cœur des magnétoiles n'est donc pas totalement incohérente avec les observations mais le modèle devra être raffiné davantage avant que les conclusions obtenues soient réellement significatives. / This project studies the implications of the existence of axion like particles (ALPs) in magnetars. Indeed, such dense and hot stars are ideal to produce ALPs, and their strong magnetic field is essential to ALP-photon oscillations. In addition to giving insight on the strong CP problem and dark matter, the existence of ALPs could shed light on other aspects of magnetars such as their hard X ray emission and their internal temperature. The luminosity in photons associated to ALP production is thus compared with the hard X ray flux emitted by real stars. As a result, the internal temperatures modelized are lower, which is more consistent with the observed life times. Regarding the ALPs' strength of interactions, the predicted values are less coherent and too high when compared with experimental evidence. However, it is still possible to obtain an agreement between five out of six data sets. ALPs production inside magnetars is thus not totally incoherent with observations, but the model must be developped further before significant conclusions can be drawn.

Nombreuses sont les données contenues dans les relevés spectroscopiques. Seulement, la résolution spectrale qui les caractérise est souvent très faible, ce qui est contraignant par rapport à leur analyse. Effectivement, l’efficacité des techniques conventionnelles relativement à la détection du module moyen d’un champ magnétique stellaire est limitée par la résolution des spectres. Dans ce projet, nous présentons une nouvelle technique d’analyse spectrale appliquée sur les étoiles magnétiques en faisant usage de la fonction d’autocorrélation. Ce procédé inédit en astronomie nous offre la possibilité de détecter dans des spectres non polarisés (paramètre Stokes I ) un champ magnétique dont le module moyen est aussi faible que 2.4 kG pour une résolution spectrale sous 10 000. Il s’agit d’une bonne performance considérant le fait que l’usage d’une technique conventionnelle nécessite une résolution spectrale de près de 60 000 afin de détecter la séparation des raies causée par un champ magnétique d’une force similaire. Aussi, notre étude nous a permis de déceler la forme des courbes de variation du champ magnétique en fonction de la période de rotation de quatre étoiles connues pour des résolutions de l’ordre de 5000. Par ailleurs, notre analyse exhibe le rendement impressionnant de la technique à l’égard du bruit de photons polluant le signal des spectres d’étoiles. / Many data are contained within spectroscopic surveys. However, these are characterized by low spectral resolution which can be constraining regarding their analysis. Indeed, the effectiveness of conventional techniques in detecting stellar mean magnetic field moduli is limited by the resolution of the spectra. In this project, we present a new spectral analysis technique applied to magnetic stars using the autocorrelation function. This process, never used before in astronomy, allows us to detect in unpolarized spectra (Stokes I parameter) mean magnetic field moduli as low as 2.4 kG for a spectral resolution below 10 000. This is a great performance considering the fact that using conventional techniques requires a spectral resolution near 60 000 to be able to detect line splitting caused by a magnetic field of a similar strength. Also, our study allowed us to detect the shape of the magnetic field variation curves versus the rotation period of four known stars for resolutions of the order of 5000. In addition, our analysis demonstrates the impressive performance of the technique against noise polluting the signal in stellar spectra.