Investigating MAGnetism of INtErmediate-mass and massive stars – IMAGINE
IMAGINE : Investigating MAGnetism of INtErmediate-mass and massive stars
Le projet IMAGINE étudie le magnétisme des étoiles massives et de masse intermédiaire pour mieux comprendre son origine et son impact sur l'évolution de ces étoiles.
Vers une vision cohérente du magnétisme des étoiles massives et de masse intermédiaire
Comprendre le magnétisme des étoiles massives et de masse intermédiaire est essentiel pour la théorie de l'évolution stellaire. Les champs magnétiques sont en effet connus pour jouer un rôle fondamental dans les processus de transport dont la modélisation doit permettre d'améliorer les modèles d'étoile. Pourtant, jusqu'à récemment, seuls quelques étoiles massives et une faible (5%) proportion d'étoile de masse-intermédiaire étaient identifiées comme magnétiques. Le paradigme actuel, la théorie du champ fossille, qui décrit ce magnétisme comme issu d'une phase précoce de la vie de l'étoile, laisse de nombreuses questions en suspend, comme par exemple celle de la faible proportion d'étoiles magnétiques, et en pratique il ne fournit aucune contrainte pour les modèles d'évolution stellaire. Récemment, de nouveaux indices ont été apportés par une nouvelle génération de spectropolarimètres. D'abord, la même proportion de forts champs magnétiques a été trouvée parmi les étoiles massives suggérant une origine commune aux champs des étoiles massives et de masse intermédiaire. Puis, une limite inférieure aux champs magnétiques des étoiles de masse intermédiaire, un désert magnétique et finalement un nouveau type de magnétisme infra-Gauss ont été découverts. En partant de ces résultats, notre objectif est de combiner travaux théoriques et observationnels afin de fournir une vision cohérente du magnétisme des étoiles massives et de masse intermédiaire. Nous suivrons en particulier l'idée selon laquelle la dichotomie observée entre champs forts et champs faibles est due à une bifurcation entre configurations magnétiques stables et instables dans une étoile en rotation différentielle.
D'une part, nous effectuons et analysons des observations spectropolarimétriques de champs magnétiques fossiles pour étudier la dépendance de la limite inférieure de leur champ dépend des propriétés de l'étoile en particulier la rotation et la masse. La stabilité des configurations magnétiques à grande échelle dans une étoile en rotation différentielle est étudiée par des simulations numériques dans le but de reproduire quantitativement le champ minimum observé et le désert magnétique. D'autre part, nous cherchons et caractérisons les champs magnétiques faibles de type Vega parmi les étoiles massives et de masse intermédiaire.
Une campagne d'observations de champs fossiles faibles a été réalisée pour démontrer la dépendance de la limite inférieure des champs magnétiques des étoiles Ap/Bp avec le taux de rotation. L'analyse des résultats est en cours. La stabilité d'un champ dipolaire soumis à une rotation différentielle initiale a été étudiée par des simulations axisymétriques et tri-dimensionnelles. Les résultats précisent la bifurcation entre champs forts et stable, et champs faibles et instables censée être à l'origine de la dichotomie entre les champs de type fossile et de type Vega. L'étude observationnelle du magnétisme de type Vega a d'abord permis de confirmer la présence d'un signal polarimétrique à la surface de trois autres étoiles de masse intermédiaire, Sirius, Beta Uma et Theta Leo. Sur Vega, une modulation rotationnelle de la brillance, très probablement induite par des tâches ou plages magnétiques, a été détectée à partir d'observations spectroscopiques. Finalement, la présence de champ de type Vega à la surface d'étoiles plus massives a été contrainte par des observations spectropolarmétriques profondes sur des cibles choisies.
La dépendance du champ inférieur des étoiles Ap/Bp avec la rotation sera établie et comparée aux résultats des simulations numériques décrivant la stabilité des champs fossiles en présence de rotation différentielle. Ces denières gagneront en réalisme par l'introduction des effets de la stratification stable et d'un mécanisme de forcage de la rotation différentielle. Les propriétés du magnétisme de type Vega et sa présence parmi les étoiles plus massives fera l'objet de nouvelles campagnes d'observations.
Blazère, A; Neiner, C.; Petit, P., 2016, MNRAS 459, L81
Blazère, A.; Petit, P.; Lignières, F.; Aurière, M.; Ballot, J.; Böhm, T.; Folsom, C. P.; Gaurat, M.; Jouve, L.; Lopez Ariste, A.; Neiner, C ; Wade, G.A., 2016, A&A 586A, 97
Blazère, A. ; Neiner, C. ; Petit, P. ; Lignieres, F. ; 2016, Proceedings of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics.
Neiner, C.; Buysschaert, B.; Oksala, M.E.; Blazère, A., 2015, MNRAS 454, L56
Blazère, A.; Neiner, C.; Tkachenko, A.; Bouret, J.-C.; Rivinius, Th., 2015, A&A 582A, 110
Gaurat, M., Jouve, L., Lignières, F., Gastine, T. \2015, 580, 103 A&A
Blazère, A.; Neiner, C.; Bouret, J.-C. & Tkachenko A., 2015, IAUS 307, 367
Neiner, C. ; Mathis, S. ; Alecian, E. ; Emeriau, C.; Grunhut, J., 2015, IAUS 305, 61
Blazère, A., Petit, P., Lignières, F., Aurière, M., Ballot, J., Böhm, T., Folsom C., Lopez-Ariste, A, Wade, G. \ 2015, IAU Symposium 305, 67
Böhm, T., Holschneider, M., Lignières, F.,Petit, P.; Rainer, M.; Paletou, F.; Wade, G.; Alecian, E.; Carfantan, H.; Blazère, A.; Mirouh, G. M. \2015, A&A, 577, A64
Jouve, L., Gastine, T., Lignières, F.\ 2015, A&A, 575, A106
Blazère, A., Neiner, C., Bouret, J.-C., Tkachenko, A.\ 2015, IAU Symposium, 307, 367
Blazère, A., Petit, P., Lignières, F., Aurière, M., Böhm, T., Wade, G. \ 2014, SF2A-2014: Proceedings of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics, 463
Neiner, C., Folsom, C.P., Blazere, A.\ 2014, SF2A-2014: Proceedings of the Annual meeting of the French Society of Astronomy and Astrophysics, 163
Wade, G.~A., Folsom, C.~P., Petit, P., Petit, V.; Lignières, F., Aurière, M., Böhm, T.\ 2014, MNRAS, 444, 1993
Lignières, F., Petit, P., Aurière, M., Wade, G.A., Böhm, T.\ 2014, IAU Symposium, 302, 338
Petit, P., Lignières, F., Wade, G.A., Aurière, M., Wade, G.A., Böhm, T. et al. \ 2014, A&A, 568, C2
Neiner, C., Monin, D., Leroy, B., Mathis, S., Bohlender, D.\ 2014, A&A, 562, A59
Coordination du projet
François LIGNIÈRES (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) – francois.lignieres@irap.omp.eu
L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.
Partenaire
IRAP Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie
LESIA Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique
Aide de l'ANR 330 298 euros
Début et durée du projet scientifique :
septembre 2013
- 48 Mois
