Diss.--Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät--Kiel, 1999. / Bibliogr. p. [171]-177.

Dissertation--Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät--Bonn--Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität, 1999. / Bibliogr. p. 121-126.

Dissertation--University of Heidelberg, 2001. / Résumé en anglais et allemand. Bibliogr. p. 107-110.

Les galaxies irrégulières naines renferment de multiples mystères quant à leur fonctionnement et à leur évolution. Malgré ces énigmes, elles sont très importantes pour comprendre l'évolution de l'Univers, puisque certains scénarios cosmologiques suggèrent qu'elles constitueraient les bases fondamentales de la fusion hiérarchique des galaxies. La galaxie irrégulière naine NGC 4449 est la candidate parfaite pour étudier avec une haute résolution les comportements des galaxies du début de l'Univers, à cause de sa forte ressemblance avec celles-ci. Des données prises avec une haute résolution spatiale et spectrale sont utilisées pour obtenir de l'information à l'échelle des amas stellaires individuels, tout comme à l'échelle de la galaxie entière. Il est donc possible de relier les mécanismes de formation stellaire globaux de la galaxie aux propriétés morphologiques, chimiques, et cinématiques des régions de formation stellaire récente. Dans ce mémoire, la théorie des galaxies naines et irrégulières est explorée, en se concentrant particulièrement sur les propriétés reliées à la formation stellaire. Les caractéristiques de la galaxie irrégulière naine NGC 4449, qui constitue le sujet de cette étude, sont ensuite détaillées. Ses régions H ii, régions de gaz ionisé associées aux amas stellaires jeunes, sont subséquemment détectées et étudiées de manière statistique, pour en apprendre plus sur l'activité de formation stellaire et l'histoire évolutive de NGC 4449. Cette étude fait partie du grand programme SIGNALS, visant l'étude de l'évolution des galaxies qui utilise les données acquises à l'aide de l'instrument SITELLE au CFHT. / Dwarf irregular galaxies still hold multiple mysteries regarding their behaviours and evolution. However, they are crucial systems to understand the evolution of the Universe, as they represent the fundamental building blocks of hierarchical galaxy fusion in certain cosmological scenarios. The dwarf irregular galaxy NGC 4449 is the perfect candidate to study, with a high resolution, the behaviours of the galaxies at the beginning of the Universe, due to its strong resemblance with them. High spatial and spectral resolution data is used to obtain information on the stellar cluster scale, as well as on the scale of the entire galaxy. It is thus possible to link the global star formation mechanisms of the galaxy to the morphological, chemical, and kinematical properties of the recent star formation regions. In this work, the theory of the dwarf and irregular galaxies, especially regarding their properties related to the stellar formation, is explored. The characteristics of the dwarf irregular galaxy NGC 4449, the subject of this study, are detailed thereafter. Its H ii regions, regions of ionised gas associated to young stellar clusters, are then detected and statistically studied to gain more insight on the star-forming activities and the evolution of NGC 4449. This study is part of the SIGNALS large program, which aims to study the evolution of galaxies in the nearby Universe, by using data from the SITELLE instrument at the CFHT.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

LE TRAVAIL QUE J'AI EFFECTUE PENDANT LA PREPARATION DE MON DOCTORAT S'INSCRIT DANS LA THEMATIQUE DE FORMATION STELLAIRE DEVELOPPEE PAR L'EQUIPE FOST DU LABORATOIRE D'ASTROPHYSIQUE DE GRENOBLE. MA THESE S'EST DEROULEE EN DEUX PARTIES, S'AXANT AUTOUR DES ETOILES DE TYPE SPECTRAL M PUIS AUTOUR DES ETOILES DE TYPE L. MES DIRECTEURS DE THESE AVAIENT EFFECTUE SUR UN ECHANTILLON STATISTIQUEMENT BIEN DEFINI DE NAINES M SIX ANNEES D'OBSERVATIONS QUI M'ONT PERMIS D'EFFECTUER ENTIEREMENT LA PREMIERE STATISTIQUE DE MULTIPLICITE DES ETOILES DE CE TYPE, DONNANT LE TAUX DE MULTIPLICITE DE 25 %. EN CE QUI CONCERNE LES NAINES L, J'AI DEBUTE L'ETUDE DE MULTIPLICITE EN COMMENCANT DES OBSERVATIONS SYSTEMATIQUES QUI ONT PERMIS DE DEGAGER DES RESULTATS PRELIMINAIRES. LA PREMIERE PARTIE DE CE MANUSCRIT CONSTITUE UNE INTRODUCTION DETAILLEE SUR LE CONTEXTE DE MON TRAVAIL. JE PRESENTE LES OBJETS QUE J'AI ETUDIES, L'ETAT DE L'ART EN MATIERE DE FORMATION STELLAIRE, ET ENFIN LE LIEN EXISTANT ENTRE CES PROCESSUS DE FORMATION ET LA STATISTIQUE DE MULTIPLICITE D'UNE FAMILLE D'ETOILE. JE PRECISE DANS CE DERNIER CHAPITRE COMMENT UNE STATISTIQUE DE MULTIPLICITE PEUT PERMETTRE D'OBTENIR DES CONTRAINTES SUR LES PROCESSUS DE FORMATION POSSIBLE POUR UNE CATEGORIE D'ETOILE. LES DEUX PARTIES SUIVANTES SONT LIEES AUX DEUX TYPES D'ETOILES QUE J'AI EXAMINES. DANS CHACUNE D'ELLE, JE RELATE LE TRAVAIL EFFECTUE ET LES RESULTATS OBTENUS POUR CES OBJETS. A LA FIN DE CE MANUSCRIT, FIGURENT PLUSIEURS ANNEXES DANS LESQUELLES IL M'A PARU UTILE DE REVENIR EN DETAIL SUR DES ASPECTS PRECIS DE MON ETUDE OU DES DIFFICULTES PARTICULIERES, OU DE FAIRE FIGURER LES TABLEAUX OU FIGURES TROP VOLUMINEUX POUR ETRE DANS LE CORPS DU TEXTE.

Les interactions non linéaires entre modes de pulsation, induisant des modulations d'amplitude et de fréquence, sont difficiles à mettre en évidence avec les télescopes au sol en raison des temps caractéristiques en jeu, de l'ordre de la semaine, du mois, ou même de l'année. L'avènement des télescopes spatiaux comme KEPLER (opéré par la NASA) a considérablement changé la donne en apportant de nouvelles données pour ce domaine de recherche. Dans cette thèse, nous analysons les données photométriques obtenues avec KEPLER pour 24 étoiles compactes pulsantes, incluant 18 étoiles sous-naines de type B (sdB) et 6 naines blanches. Nous établissons que les modulations d'amplitude et de fréquence des modes d'oscillation sont un phénomène courant dans ces étoiles. Nous étudions en particulier deux étoiles : KIC 0862602, une naine blanche pulsante de type DB, et KIC 10139564, une étoile sdB variable à courtes périodes. KIC 0862602 et KIC 10139564 ont été observées sans interruption par KEPLER en cadence rapide pendant deux années pour la première et plus de trois ans pour la seconde. En analysant en détail ces données photométriques de très haute précision, nous mettons en évidence différents types de comportements affectant les composantes de triplets induits par la rotation stellaire. Les fréquences et amplitudes de ces modes montrent des variations soi périodiques soi irrégulières, ou demeurent constantes. Ces comportements peuvent être connectés à ceux prédits par les équations d'amplitude dans le cas de couplages non linéaires résonants entre modes, en particulier pour les temps caractéristiques des modulations. De plus, nous montrons que les modes en résonance constituant les triplets peuvent également interagir avec des modes extérieurs par le biais d'autres formes de résonances telle que la résonance à trois modes v 0 ~ v 1 + v 2 , une situation qui n'est pas prise en compte dans le cadre théorique existant. Ces études apportent pour la première fois une preuve claire de l'existence de mécanismes de couplages non linéaires entre modes d'oscillations dans les pulsateurs compacts. Cette découverte résonne comme un avertissement pour les projets visant à mesurer les taux de changement des périodes dus à l'évolution dans les étoiles compactes en général. Les modulations de fréquence d'origine non linéaire peuvent potentiellement empêcher toute mesure fiable de ces taux, à moins de corriger ces effets auparavant. Les modulations observées caractérisées dans cette thèse apportent un regard nouveau sur "l'astérosismologie non linéaire" et appellent à revisiter les méthodes d'analyse des courbes de lumière pour en extraire les modes d'amplitude et de fréquence variables. Dans un futur proche, nous anticipons davantage d'attention portée à ces phénomènes non inéaires dans différents types d'étoiles pulsantes observées depuis l'espace, ainsi qu'un regain d'intérêt pour la théorie non linéaire des oscillations stellaires en général. / Nonlinear mode interactions, inducing amplitude and frequency modulations, are difficult to observe from ground-based telescopes as these typical timescales of the modulations are of the order of weeks, months, or even years. The launch of space telescopes such as Kepler (operated by NASA) has tremendously changed the situation by providing new data for this research field. In this thesis, we analyze the Kepler photometric data observed for 24 compact pulsators, including 18 hot B subdwarf (sdB) stars and six white dwarf stars. We find that it is a common phenomenon that oscillation modes in these pulsating stars show amplitude and/or frequency variations. We focus in particular on two stars, KIC 08626021, a DB white dwarf, and KIC 10139564, a short period sdB star. KIC 08626021 and KIC 10139564 have been monitored by Kepler in short-cadence mode for nearly two years and more than three years without interruption, respectively. By analyzing in depth these high-quality photometric data, we find that the modes within triplets induced by rotation clearly reveal different types of behaviors : their frequency and amplitude may exhibit either periodic or irregular modulations, or remain constant. These various behaviors can be linked to those predicted within the amplitude equation formalism in the case of the nonlinear resonant mode coupling mechanism, particularly for the modulation timescales. Furthermore, we find that the triplet resonance modes can also interact with outside modes through other types of resonances such as the three-mode resonance v 0 ~ v 1 + v 2 , which is not considered within the current nonlinear theoretical frameworks. These findings constitute the first clear evidence of nonlinear resonant mode couplings occurring in compact pulsators. This should resonate as a warning to projects aiming at measuring the evolutionary change rate of pulsation periods in compact stars in general. Nonlinear modulations of the frequencies can potentially jeopardize any attempt to measure reliably such rates, unless they can be corrected beforehand. The observed modulations characterized in this thesis provide new insights to "nonlinear asteroseismology" and call for new methods to process the signals of variable modes from the observed light curves. We foresee that increasing attention will focus on these nonlinear phenomena in various types of pulsating stars observed from space in the near future, thus reviving interest in the nonlinear oscillation theory in general.

Ce travail présente les résultats d'une étude détaillée des propriétés statistiques et physiques des binaires de naines brunes et ultra-froides (type spectral plus tardif que M7). <br /><br />Concernant les propriétés statistiques, nous constatons que la fréquence de binaires parmi les objets ultra-froids est inférieure a celle des objets de types spectraux plus precoces, avec une limite inférieure à 10~15% pour les objets du champ, et <10% dans l'amas ouvert des Pleiades. Alors que nous étions capables d'identifier les systèmes binaires jusqu'a des séparations de ~100 U.A, nous n'avons trouvé aucun système mutliple aux séparations superieures a 20U.A. A plus grande séparation encore, aucune binaire n'a été trouvée par les surveys 2MASS, DENIS ou SDSS. La distribution des séparations est semblable à celle des naines F et G (gaussienne), mais avec un maximum autour de 4~8 U.A. Bien que nous étions sensibles aux binaires avec des rapports de masse allant jusqu'a 0,6, nous n'avons detecte aucune binaire avec un rapport de masse inferieur a ~0,6; la plupart des objets ayant un rapport de masse plus grand que 0,85. Ce résultat devra être confirmé par d'autres études sur des échantillons mieux definis statistiquement. Bien que l'échantillon de binaires connues dans les Pleiades soit trop petit pour nous permettre de faire une analyse semblable, nous obervons que la fréquence de binaires, les distributions de rapport de masse et de séparations sont semblables, indiquant que les propriétés des naines brunes binaires ne dépendent probablement pas de l'âge et de l'environnement passe 125 millions d'annees. Enfin, bien que nous n'ayons pas eu l'occasion de pouvoir mener une etude statistique similaire dans une region de formation stellaire, nous presentons la première détection d'une jeune naine brune binaire entouree d'un disque dans la region de la Couronne Australe (R-CrA). <br /><br />Ces résultats apportent de fortes contraintes sur les modèles de formation et d'évolution. La fréquence de binaires n'est actuellement reproduite correctement par aucun des modèles. Les modèles d'éjection pourraient expliquer le manque de binaires aux separations superieures a 20 U.A ainsi que le manque apparent de systèmes de faibles rapports de masses, mais elle prévoit une fréquence de binaires beaucoup trop faible. Le modele prevoyant que les naines brunes se forment d'une maniere analogue aux etoiles pourrait quant a lui reproduire la fréquence de binaires que nous observons, mais ne pourrait pas expliquer les distributions de rapport de séparation et de masse. Plus d'efforts sont donc necessaires a la fois du côté théorique afin de pouvoir expliquer les propriétés observées, et du côté observationnel pour apporter des contraintes nouvelles et plus precises. <br /><br />Concernant les propriétés physiques des binaires de naines ultra-froides, nos observations ont mene à la découverte d'une binaire de naines L de courte periode. Les observations à haute résolution angulaire réparties sur quatre ans nous ont permis de suivre le compagnon sur 60% de son orbite. Pour la première fois, nous avons pu calculer les paramètres orbitaux et la masse totale d'un objet de ce type. A moyen terme, ce genre de mesures devraient nous permettre de calibrer la très importante relation masse-luminosite. En utilisant la spectroscopie a haute résolution angulaire, nous avons ete en mesure de separer les spectres des composantes individuelles de quatres binaires de naines ultra-froides, et de calculer leurs types spectraux. Deux de ces binaries ont des compagnons de types spectraux relativement plus tardifs que leurs primaires (3 et 4 sous-classes spectrales de plus), nous permettant de comparer l'evolution de leurs temperatures effectives et leurs atmospheres. Enfin, utilisant nos images a haute résolution angulaire, nous avons détecte une possible troisième composante dans une des binaries de notre échantillon.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.