171 |
Modeling X-ray Emission Line Profiles from Massive Star Winds - A ReviewIgance, Richard 01 September 2016 (has links)
The Chandra and XMM-Newton X-ray telescopes have led to numerous advances in the study and understanding of astrophysical X-ray sources. Particularly important has been the much increased spectral resolution of modern X-ray instrumentation. Wind-broadened emission lines have been spectroscopically resolved for many massive stars. This contribution reviews approaches to the modeling of X-ray emission line profile shapes from single stars, including smooth winds, winds with clumping, optically thin versus thick lines, and the effect of a radius-dependent photoabsorption coefficient.
|
172 |
Etude des nuages moléculaires : observation de trois nuages sombres du Taureau ; anomalies hyperfines de HNN⁺ et HCNDuvert, Gilles 17 December 1984 (has links) (PDF)
Les anomalies des rapports R₁₂ = I(F =1-1)/I(F =2-1) et R₀₂ = I(F =0-1)/I(F =2-1) des raies de HCN et HNN⁺ sont : modélisées par un modèle de transfert du rayonnement dans un nuage moléculaire sphérique ou plan - parallèle en tenant compte du recouvrement des raies; observées a grande échelle dans un nuage sombre du complexe Taureau-Persée, HCL2, ou l'on constate l'importance des phénomènes de diffusion dans une enveloppe de faible densité. Trois nuages sombres du complexe du Taureau, couvrant une dizaine de degrés carrés, ont été observes avec les 5' de résolution spatiale du radiotélescope millimétrique de Bordeaux dans les raies J = 1-0 de ¹²CO, ¹³CO, C¹⁸O. Ces observations permettent d'établir l'abondance de ¹³CO et C¹⁸O dans le Taureau et d'étudier la cinétique de ces nuages. L'abondance de ¹³CO présente un gradient en direction de Persée, tandis que C¹⁸O a une abondance constante sur toute la région. Une étude de la structure en densité des nuages sombres est présentée en annexe.
|
173 |
Déformation des disques circumstellaires par effet de marée : application aux objets stellaires jeunesTerquem, Caroline 14 September 1993 (has links) (PDF)
Les observations des étoiles de type T Tauri ont mis en évidence le très grand nombre de systèmes binaires parmi cette classe d'objets stellaires jeunes. Cette constatation, associée à celle de l'influence de la déformation des disques circumstellaires sur les distributions spectrales d'énergie des T Tauri, nous a conduit à étudier les effets de marée dans les sytèmes binaires d'étoiles jeunes. Dans un premier temps, nous avons donc calculé la perturbation engendrée par des effets de marée dans un disque circumstellaire, auto-gravitant ou d'accrétion. De façon à obtenir un développement analytique, nous avons dans cette étude supposé la perturbation faible. Pour évaluer l'incidence de cette déformation sur la distribution spectrale d'énergie, nous avons ensuite calculé l'énergie émise dans une direction donnée par le système constitué du disque déformé et de l'étoile située en son centre. Cette étude a quant à elle été menée dans le cas d'une déformation d'amplitude quelconque, et rien n'a été négligé du point de vue géométrique, c'est-à-dire qu'ont été prises en considération l'ombre portée par le disque sur l'étoile et celle portée par l'étoile sur le disque. Puis nous avons appliqué ces deux études aux systèmes binaires d'étoiles jeunes de type T Tauri. Nous avons ainsi montré que dans le cas de faibles perturbations, c'est-àdire de systèmes binaires dans lesquels la séparation entre les deux composantes est supérieure ou de l'ordre de la centaine d'unités astronomiques, les effets de marée dans le disque circumstellaire ont une incidence tout à fait significative sur le domaine submillimétrique de la distribution spectrale d'énergie. Pour évaluer l'influence de ces effets dans les systèmes binaires plus serrés, nous avons ensuite décrit la déformation de manière paramétrique. Les distributions spectrales d'énergie obtenues alors nous conduisent à proposer une nouvelle interprétation des observations d'objets stellaires jeunes de classe I, et nous permettent également de reproduire des distributions spectrales d'énergie d'étoiles de type T Tauri ayant un fort excès dans l'infra-rouge. Enfin, nous abordons de façon préliminaire le problème de l'influence de la déformation sur le taux d'accrétion dans le disque.
|
174 |
Formation de molécules interstellaires : observations millimétriques et modélisations de sources moléculairesNercessian, Eric 30 September 1987 (has links) (PDF)
Décrire théoriquement l'activité chimique complexe du milieu interstellaire et calculer les abondances moléculaires qui en découlent, est un des aspects d'une étude globale d'un milieu qui présente des conditions physiques totalement étrangères aux possibilités terrestres. Nous avons mis au point un code informatique automatique qui résoud les équations cinétiques de la chimie couplées au calcul des taux de photodestruction des espèces moléculaires exposées au champ de rayonnement UV interstellaire. Dans le cas d'un nuage interstellaire l'hypothèse d'équilibre chimique a été adoptée, dans le cas d'une enveloppe circumstellaire en expansion un globule de matière est suivi au cours de son périple dans un formalisme Lagrangien. L'utilisation de ce code numérique ainsi que des observations millimétriques effectuées sur POM-1 à l'Observatoire de Bordeaux et sur l'antenne de 30 mètres de l'IRAM à Pico Veleta en Espagne, ont permis - d'étudier la corrélation 13CO/Av dans deux nuages sombres (L1506 et L1529) du complexe du Taureau et de discuter les variations d'abondance des isotopes de CO à travers toute la région Taureau-Persée; - de modéliser le nuage moléculaire qui se trouve sur la ligne de visée de l'étoile HD 29647 dans Heiles Cloud 2, et qui est un nuage intermédiaire entre le milieu diffus et les nuages moléculaires denses ; - d'étudier la chimie de l'azote dans les enveloppes circumstellaires oxygénées, sur la base de nouvelles détections de HCN dans des étoiles OH/IR géantes ou supergéantes.
|
175 |
Contribution à l'étude magnéto thermo dynamique des protubérances solairesMalherbe, Jean-Marie 30 June 1987 (has links) (PDF)
Contribution à l'étude magnéto thermo dynamique des protubérances solaires: aspects observationnels et simulation numérique résistive radiative de la formation et de l'équilibre des protubérances en 2D
|
176 |
On the Chemical Composition of Metal-Poor Stars : Impact of Stellar Granulation and Departures from Local Thermodynamic Equilibrium on the Formation of Spectral LinesCollet, Remo January 2006 (has links)
<p>The information about the chemical compositions of stars is encoded in their spectra. Accurate determinations of these compositions are crucial for our understanding of stellar nucleosynthesis and Galactic chemical evolution. The determination of elemental abundances in stars requires models for the stellar atmospheres and the processes of line formation. Nearly all spectroscopic analyses of late-type stars carried out today are based on one-dimensional (1D), hydrostatic model atmospheres and on the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE). This approach can lead to large systematic errors in the predicted stellar atmospheric structures and line-strengths, and, hence, in the derived stellar abundances. In this thesis, examples of departures from LTE and from hydrostatic equilibrium are explored. The effects of background line opacities (line-blocking) due to atomic lines on the statistical equilibrium of Fe are investigated in late-type stars. Accounting for this line opacity is important at solar metallicity, where line-blocking significantly reduces the rates of radiatively induced ionizations of Fe. On the contrary, the effects of line-blocking in metal-poor stars are insignificant. In metal-poor stars, the dominant uncertainty in the statistical equilibrium of Fe is the treatment of inelastic H+Fe collisions. Substantial departures of Fe abundances from LTE are found at low metallicities: about 0.3 dex with efficient H+Fe collisions and about 0.5 dex without. The impact of three-dimensional (3D) hydrodynamical model atmospheres on line formation in red giant stars is also investigated. Inhomogeneities and correlated velocity fields in 3D models and differences between the mean 3D stratifications and corresponding 1D model atmospheres can significantly affect the predicted line strengths and derived abundances, in particular at very low metallicities. In LTE, the differences between 3D and 1D abundances of C, N, and O derived from CH, NH, and OH weak low-excitation lines are in the range -0.5 dex to -1.0 dex at [Fe/H]=-3. Large negative corrections (about -0.8 dex) are also found in LTE for weak low-excitation neutral Fe lines. We also investigate the impact of 3D hydrodynamical model stellar atmospheres on the determination of elemental abundances in the carbon-rich, hyper iron-poor stars HE 0107-5240 and HE 1327-2326. The lower temperatures of the line-forming regions of the 3D models compared with 1D models cause changes in the predicted spectral line strengths. In particular we find the 3D abundances of C, N, and O to be lower by about -0.8 dex (or more) than estimated from a 1D analysis. The 3D abundance of Fe is decreased but only by -0.2 dex. Departures from LTE for Fe might actually be very large for these stars and dominate over the effects due to granulation.</p>
|
177 |
Massive stars in the Galactic Center Quintuplet clusterLiermann, Adriane January 2009 (has links)
The presented thesis describes the observations of the Galactic center Quintuplet cluster, the spectral analysis of the cluster Wolf-Rayet stars of the nitrogen sequence to determine their fundamental stellar parameters, and discusses the obtained results in a general context.
The Quintuplet cluster was discovered in one of the first infrared surveys of the Galactic center region (Okuda et al. 1987, 1989) and was observed for this project with the ESO-VLT near-infrared integral field instrument SINFONI-SPIFFI. The subsequent data reduction was performed in parts with a self-written pipeline to obtain flux-calibrated spectra of all objects detected in the imaged field of view. First results of the observation were compiled and published in a spectral catalog of 160 flux-calibrated $K$-band spectra in the range of 1.95 to 2.45,$mu$m, containing 85 early-type (OB) stars, 62 late-type (KM) stars, and 13 Wolf-Rayet stars. About 100 of these stars are cataloged for the first time.
The main part of the thesis project was concentrated on the analysis of the WR stars of the nitrogen sequence and one further identified emission line star (Of/WN) with tailored Potsdam Wolf-Rayet (PoWR) models for expanding atmospheres (Hamann et al. 1995) that are applied to derive the stellar parameters of these stars. For this purpose, the atomic input data of the PoWR models had to be extended by further line transitions in the near-infrared spectral range to enable adaequate model spectra to be calculated. These models were then fitted to the observed spectra, revealing typical paramters for this class of stars.
A significant amount of hydrogen of up to $X_text{H} sim 0.2$ by mass fraction is still present in their stellar atmospheres. The stars are also found to be very luminous ($log{(L/L_odot)} > 6.0$) and show mass-loss rates and wind characteristics typical for radiation-driven winds. By comparison with stellar evolutionary models (Meynet & Maeder 2003a; Langer et al. 1994), the initial masses were estimated and indicate that the Quintuplet WN stars are descendants from the most massive O stars with $M_text{init} > 60 M_odot$ and their ages correspond to a cluster age of 3-5,million years.
The analysis of the individual WN stars revealed an average extinction of $A_K =3.1 pm 0.5$,mag ($A_V = 27 pm 4$) towards the Quintuplet cluster. This extinction was applied to derive the stellar luminosities of the remaining early-type and late-type stars in the catalog and a Hertzsprung-Russell diagram could be compiled. Surprisingly, two stellar populations are found, a group of main sequence OB stars and a group of evolved late-type stars, i.e. red supergiants (RSG). The main sequence stars indicate a cluster age of 4 million years, which would be too young for red supergiants to be already present. A star formation event lasting for a few million years might possibly explain the Quintuplet's population and the cluster would still be considered coeval. However, the unexpected and simultaneous presence of red supergiants and Wolf-Rayet stars in the cluster points out that the details of star formation and cluster evolution are not yet well understood for the Quintuplet cluster. / Die vorgelegte Arbeit befasst sich mit der Spektralanalyse der massereichen Sterne, speziell der Wolf-Rayet Sterne der Stickstoffsequenz, des Quintuplet-Sternhaufens im Galaktischen Zentrum, welches durch Staubwolken vor visuellen Beobachtungen verborgen ist. Der Sternhaufen wurde in einer der ersten Infrarot-Durchmusterungen entdeckt (Okuda et al. 1987, 1989) und f"ur dieses Projekt mit dem Grossteleskop ESO-VLT und dem Infrarotinstrument SINFONI-SPIFFI beobachtet. Die Daten wurden aufbereitet und die flusskalibrierten Spektren in einem Katalog ver"offentlicht. Darin enthalten sind 85 Sterne fr"uhen Spektraltyps (O- und B-Sterne), 62 Sterne sp"aten Spektraltyps (K- und M-Sterne), sowie 13 Wolf-Rayet Sterne. Etwa 100 Sterne sind zum ersten mal detektiert und katalogisiert worden.
Die flusskalibrierten Spektren der Wolf-Rayet Sterne der Stickstoffsequenz (WN) wurden mit den Potsdam Wolf-Rayet Modellen f"ur expandierende Sternatmosph"aren (Hamann et al. 1995) untersucht, wozu zun"achst Atomdaten der Modelle f"ur den Infrarotbereich erg"anzt werden mussten. Verschiedene Modellspektren und -energieverteilungen wurden mit den Beobachtungen verglichen, um die Sternparameter Temperatur, Radius, Leuchtkraft und die Charakteristik des Sternwinds Geschwindigkeit, chemische Zusammensetzung und Massenverlustrate zu bestimmen. Der ermittelte hohe Wasserstoffgehalt der Winde der WN-Sterne zeigt, dass sie Abk"ommlinge von massereichen O-Sternen sind, die die Hauptreihe verlassen haben. Desweiteren sind die Sterne sehr leuchtkr"aftig ($log(L/L_odot) > 6$) und zeigen Massenverlustraten, die typisch sind f"ur strahlungsgetriebenen Sternwinde. Im Vergleich mit Sternentwicklungsmodellen (Meynet & Maeder 2003a; Langer et al. 1994) ergeben sich Anfangsmassen von $M_text{init}>60,M_odot$, sowie ungef"ahre Sternalter von 3-5 Millionen Jahren f"ur die WN-Sterne, was dem angenommenen Altern des Quintuplet-Haufens entspricht.
Durch die Analyse der spektralen Energieverteilungen der einzelnen WN-Sterne konnte eine mittlere interstellare Extinktion von $A_K =3.1 pm 0.5$,mag ($A_V = 27 pm 4$,mag) in der Richtung des Quintuplet-Haufens ermittelt und f"ur die Bestimmung der Leuchtkr"afte der verbleibenden Sterne des Katalog verwendet werden. Die anschliess ende vorl"aufige Analyse ergab eine Dichotomie der Sternpopulation von fr"uhen und sp"aten Sternen im Hertzsprung-Russell-Diagramm. W"ahrend die OB-Sterne entsprechend der Entwicklungstheorie auf der Hauptreihe des Haufens liegen, befinden sich die KM-Sterne im entwickelten Stadium der Roten Riesen, welches f"ur Sterne diesen Typs fr"uhestens nach 7 Millionen Jahren erwartet wird. Somit steht die zeitgleiche Entstehung aller Sterne des Sternhaufens in Frage. Sie wird im Rahmen von Haufenzugeh"origkeit und einer Phase ausgedehnter Sternentstehung diskutiert.
Es bleibt anzuerkennen, dass die Sternentstehung und -entwicklung auch im speziellen Fall des Quintuplet-Haufens noch nicht hinreichend gut verstanden sind.
|
178 |
Robotic telescopes & Doppler imaging : measuring differential rotation on long-period active stars / Robotic telescopes & Doppler imaging : measuring differential rotation on long-period active starsWeber, Michael January 2004 (has links)
Auf der Sonne sind viele Phänomene zu sehen die mit der solaren magnetischen Aktivität zusammenhängen. Das dafür zuständige Magnetfeld wird durch einen Dynamo erzeugt, der sich vermutlich am Boden der Konvektionszone in der sogenannten Tachocline befindet. Angetrieben wird der Dynamo teils von der differenziellen Rotation, teils von den magnetischen Turbulenzen in der Konvektionszone. Die differentielle Rotation kann an der Sonnenoberfläche durch beobachten der Sonnenfleckbewegungen gemessen werden.<br>Um einen größeren Parameterraum zum Testen von Dynamotheorien zu erhalten, kann man diese Messungen auch auf andere Sterne ausdehnen. Das primäre Problem dabei ist, dass die Oberflächen von Sternen nicht direkt beobachtet werden können. Indirekt kann man dies jedoch mit Hilfe der Doppler-imaging Methode erreichen, die die Doppler-Verbreitung der Spektrallinien von schnell rotierenden Sternen benützt. Um jedoch ein Bild der Sternoberfläche zu erhalten, bedarf es vieler hochaufgelöster spektroskopischer Beobachtungen, die gleichmäßig über eine Sternrotation verteilt sein müssen. Für Sterne mit langen Rotationsperioden sind diese Beobachtungen nur schwierig durchzuführen. Das neue robotische Observatorium STELLA adressiert dieses Problem und bietet eine auf Dopplerimaging abgestimmte Ablaufplanung der Beobachtungen an. Dies wird solche Beobachtungen nicht nur leichter durchführbar machen, sondern auch effektiver gestalten.<br>Als Vorschau welche Ergebnisse mit STELLA erwartet werden können dient eine Studie an sieben Sternen die allesamt eine lange (zwischen sieben und 25 Tagen) Rotationsperiode haben. Alle Sterne zeigen differentielle Rotation, allerdings sind die Messfehler aufgrund der nicht zufriedenstellenden Datenqualität von gleicher Größenordnung wie die Ergebnisse, ein Problem das bei STELLA nicht auftreten wird. Um die Konsistenz der Ergebnisse zu prüfen wurde wenn möglich sowohl eine Kreuzkorrelationsanalyse als auch die sheared-image Methode angewandt. Vier von diesen sieben Sternen weisen eine differentielle Rotation in umgekehrter Richtung auf als auf der Sonne zu sehen ist. Die restlichen drei Sterne weisen schwache, aber in der Richtung sonnenähnliche differentielle Rotation auf.<br>Abschließend werden diese neuen Messungen mit bereits publizierten Werten kombiniert, und die so erhaltenen Daten auf Korrelationen zwischen differentieller Rotation, Rotationsperiode, Evolutionsstaus, Spektraltyp und Vorhandensein eines Doppelsterns überprüft. Alle Sterne zusammen zeigen eine signifikante Korrelation zwischen dem Betrag der differenziellen Rotation und der Rotationsperiode. Unterscheidet man zwischen den Richtungen der differentiellen Rotation, so bleibt nur eine Korrelation der Sterne mit antisolarem Verhalten. Darüberhinaus zeigt sich auch, dass Doppelsterne schwächer differentiell rotieren. / The sun shows a wide variety of magnetic-activity related phenomena. The magnetic field responsible for this is generated by a dynamo process which is believed to operate in the tachocline, which is located at the bottom of the convection zone. This dynamo is driven in part by differential rotation and in part by magnetic turbulences in the convection zone. The surface differential rotation, one key ingredient of dynamo theory, can be measured by tracing sunspot positions.<br>To extend the parameter space for dynamo theories, one can extend these measurements to other stars than the sun. The primary obstacle in this endeavor is the lack of resolved surface images on other stars. This can be overcome by the Doppler imaging technique, which uses the rotation-induced Doppler-broadening of spectral lines to compute the surface distribution of a physical parameter like temperature. To obtain the surface image of a star, high-resolution spectroscopic observations, evenly distributed over one stellar rotation period are needed. This turns out to be quite complicated for long period stars. The upcoming robotic observatory STELLA addresses this problem with a dedicated scheduling routine, which is tailored for Doppler imaging targets. This will make observations for Doppler imaging not only easier, but also more efficient.<br>As a preview of what can be done with STELLA, we present results of a Doppler imaging study of seven stars, all of which show evidence for differential rotation, but unfortunately the errors are of the same order of magnitude as the measurements due to unsatisfactory data quality, something that will not happen on STELLA. Both, cross-correlation analysis and the sheared image technique where used to double check the results if possible. For four of these stars, weak anti-solar differential rotation was found in a sense that the pole rotates faster than the equator, for the other three stars weak differential rotation in the same direction as on the sun was found.<br>Finally, these new measurements along with other published measurements of differential rotation using Doppler imaging, were analyzed for correlations with stellar evolution, binarity, and rotation period. The total sample of stars show a significant correlation with rotation period, but if separated into antisolar and solar type behavior, only the subsample showing anti-solar differential rotation shows this correlation. Additionally, there is evidence for binary stars showing less differential rotation as single stars, as is suggested by theory. All other parameter combinations fail to deliver any results due to the still small sample of stars available.
|
179 |
On the Chemical Composition of Metal-Poor Stars : Impact of Stellar Granulation and Departures from Local Thermodynamic Equilibrium on the Formation of Spectral LinesCollet, Remo January 2006 (has links)
The information about the chemical compositions of stars is encoded in their spectra. Accurate determinations of these compositions are crucial for our understanding of stellar nucleosynthesis and Galactic chemical evolution. The determination of elemental abundances in stars requires models for the stellar atmospheres and the processes of line formation. Nearly all spectroscopic analyses of late-type stars carried out today are based on one-dimensional (1D), hydrostatic model atmospheres and on the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE). This approach can lead to large systematic errors in the predicted stellar atmospheric structures and line-strengths, and, hence, in the derived stellar abundances. In this thesis, examples of departures from LTE and from hydrostatic equilibrium are explored. The effects of background line opacities (line-blocking) due to atomic lines on the statistical equilibrium of Fe are investigated in late-type stars. Accounting for this line opacity is important at solar metallicity, where line-blocking significantly reduces the rates of radiatively induced ionizations of Fe. On the contrary, the effects of line-blocking in metal-poor stars are insignificant. In metal-poor stars, the dominant uncertainty in the statistical equilibrium of Fe is the treatment of inelastic H+Fe collisions. Substantial departures of Fe abundances from LTE are found at low metallicities: about 0.3 dex with efficient H+Fe collisions and about 0.5 dex without. The impact of three-dimensional (3D) hydrodynamical model atmospheres on line formation in red giant stars is also investigated. Inhomogeneities and correlated velocity fields in 3D models and differences between the mean 3D stratifications and corresponding 1D model atmospheres can significantly affect the predicted line strengths and derived abundances, in particular at very low metallicities. In LTE, the differences between 3D and 1D abundances of C, N, and O derived from CH, NH, and OH weak low-excitation lines are in the range -0.5 dex to -1.0 dex at [Fe/H]=-3. Large negative corrections (about -0.8 dex) are also found in LTE for weak low-excitation neutral Fe lines. We also investigate the impact of 3D hydrodynamical model stellar atmospheres on the determination of elemental abundances in the carbon-rich, hyper iron-poor stars HE 0107-5240 and HE 1327-2326. The lower temperatures of the line-forming regions of the 3D models compared with 1D models cause changes in the predicted spectral line strengths. In particular we find the 3D abundances of C, N, and O to be lower by about -0.8 dex (or more) than estimated from a 1D analysis. The 3D abundance of Fe is decreased but only by -0.2 dex. Departures from LTE for Fe might actually be very large for these stars and dominate over the effects due to granulation.
|
180 |
Impact de l'ionisation sur les nuages moléculaires et la formation des étoiles Simulations numériques et observationsTremblin, Pascal 09 November 2012 (has links) (PDF)
À toutes les échelles de l'Astrophysique, l'impact de l'ionisation venant des étoiles massives est une question cruciale. A l'échelle galactique, l'ionisation peut réguler la formation des étoiles en soutenant les nuages moléculaires contre l'effondrement gravitationnel et à l'échelle stellaire, diverses indications pointent vers une naissance possible du système solaire à proximité des étoiles massives. À l'échelle du nuage moléculaire, il est clair que le gaz chaud et ionisé comprime le gaz froid qui l'entoure, conduisant à la formation des piliers, des globules, et des coquilles de gas dense dans lesquelles des coeurs pré-stellaires sont observés. Quels sont les mécanismes de formation de ces structures? La formation de ces coeurs pré-stellaires est-elle déclenchée par l'ionisation ou préexistante ? Les étoiles massives ont-elles un impact sur la distribution en densité du gaz environnant ? Ont-elles un impact sur la distribution des étoiles en fonction de leur masse (la fonction de masse initiale, IMF) ? Cette thèse vise à apporter des éléments de réponse à ces questions, en se concentrant en particulier sur la compréhension de la formation des structures entre le gaz froid et ionisé. Nous présentons l'état de l'art des travaux théoriques et des observations des régions ionisées (régions Hii) et nous introduisons les outils numériques qui ont été développés pour modéliser l'ionisation dans les simulations d'hydrodynamique turbulente effectuées avec le code HERACLES. Grâce aux simulations, nous présentons un nouveau modèle pour la formation des piliers basés sur la courbure et l'effondrement de la coquille dense sur elle-même et un nouveau modèle pour la formation de globules basé sur la turbulence du gaz froid. Plusieurs diagnostics ont été développés pour tester ces nouveaux modèles sur les observations. Si les piliers sont formés par l'effondrement de la coquille dense sur elle-même, le spectre en vitesse d'un pilier en formation présente un spectre avec une composante décalée vers le rouge et une composante décalée vers le bleu correspondant aux parties de la coquille en avant-plan et en arrière-plan qui rentrent en collision sur la ligne de visée. Si les globules émergent en raison de la turbulence du nuage moléculaire, le spectre en vitesse de ces globules est décalé à des vitesses différentes de celles de la coquille, des piliers et des coeurs denses qui suivent l'expansion globale de la région H ii. Un autre diagnostic est l'impact de la compression sur la fonction de densité de probabilité (PDF) du gaz froid. La distribution a un double pic lorsque la pression dynamique turbulente est faible par rapport à la pression du gaz ionisé. Il s'agit de la signature de la compression causée par l'expansion de la bulle ionisée. Quand la turbulence est élevée, les deux pics fusionnent et la compression peut encore être identifiée, mais la signature est moins claire. Nous avons utilisé des cartes de densité de colonne Herschel et des données de raies moléculaires pour caractériser la structure en densité et vitesse de l'interface entre le gaz ionisé et le gaz froid dans plusieurs régions : RCW 120, RCW 36, Cygnus X, la Nébuleuse de la Rosette et de l'Aigle. En plus des diagnostics issus des simulations, des prédictions analytiques des paramètres de la coquille et des piliers ont été testées et confrontées aux observations. Dans toutes ces régions, les modèles analytiques et les diagnostics issus des simulations donnent des résultats concluants. La structure en vitesse d'un pilier en formation dans la nébuleuse de la Rosette suggère qu'il a été formé par l'effondrement de la coquille sur elle-même et la dispersion des vitesses moyennes des globules dans Cygnus X et dans la Nébuleuse de la Rosette tend à confirmer leur origine turbulente. La compression due au gaz ionisé est visible sur la PDF du gaz froid dans la plupart des régions étudiées. Ce résultat est important pour le lien entre l'IMF et les propriétés globales du nuage. Si l'IMF peut être déduite de la PDF d'un nuage, l'impact des étoiles massives sur la PDF doit être pris en compte. En outre, nous présentons des simulations dédiées de RCW 36 qui suggèrent que les coeurs denses au bord du gaz ionisé ne sont pas pré-existants, leur formation a été déclenchée par la compression due à l'ionisation. En conséquence, l'ionisation des étoiles massives est un processus clé qui doit être pris en compte pour la compréhension de l'IMF. En annexe, nous présentons également des travaux réalisés en parallèle de cette thèse : l'échange de charge dans la collision entre vents planétaires et stellaires, en collaboration avec le professeur E. Chiang, à l'école d'été ISIMA 2011 à Pékin; et le test de site en sub-millimétrique sur la station Concordia en Antarctique avec l'équipe CAMISTIC (PI : G. Durand).
|
Page generated in 0.0593 seconds