Caractériser les propriétés atmosphériques de naines rouges à partir de spectres SPIRou

Soutenance de thèse de Paul Cristofari (Salle Coriolis, OMP)

Résumé de la thèse

Au cours des dernières décennies, les naines rouges ont attiré une attention croissante et ont été identifiées comme des cibles de choix pour la chasse aux exoplanètes situées dans la zone habitable de leurs étoiles hôtes, ainsi que pour l’étude des champs magnétiques dans les étoiles froides. Néanmoins, leur étude représente toujours un grand défi technique et scientifique en raison de la faible luminosité de ces étoiles. Cette thèse est dédiée à l’étude des naines rouges, et en particulier à leur caractérisation à partir de spectres proche-infrarouge à haute résolution et à haut rapport signal sur bruit obtenus avec le spectro-polarimètre SPIRou installé au télescope Canada-France-Hawaï. Nous utilisons des spectres synthétiques pour déterminer les paramètres atmosphériques des naines rouges, en utilisant la large couverture en longueur d’onde de SPIRou. Nous montrons comment des modèles différents et des listes de raies différentes peuvent avoir un impact significatif sur les paramètres atmosphériques estimés. Avec notre analyse, nous montrons que nous sommes capables de déterminer ces paramètres avec une précision d’environ 30 K en température effective (Teff ), et 0.1 dex en gravité de surface log g et en métallicité ([M/H]). Nous montrons également que les spectres synthétiques calculés à partir des modèles d’atmosphères MARCS peuvent être utilisés pour estimer l’abondance des éléments α, et nous déterminons les paramètres atmosphériques de 44 naines rouges observées dans le cadre du SPIRou Legacy Survey (SLS). Enfin, nous nous concentrons sur les étoiles magnétiques et présentons ZeeTurbo, notre nouveau code basé sur Turbospectrum, auquel nous avons ajouté la résolution de l’équation de transfert radiatif polarisé pour inclure l’effet des champs magnétiques sur les spectres dans nos modèles. Avec ce nouveau code, nous estimons l’intensité moyenne du champ magnétique en plus des paramètres atmosphériques de plusieurs étoiles observées dans le cadre du SLS. Nos résultats et les outils développés guideront de futurs projets visant à caractériser les étoiles M, à estimer les abondances des éléments dans ces étoiles, et à étudier les champs magnétiques, en tirant parti des observations réalisées dans le cadre du SLS, et de son successeur SPICE. 

Composition du jury de thèse

• Mme. Céline Reylé, Rapporteure
• M. Thierry Forveille, Rapporteur
• M. Thomas Masseron, Examinateur
• M. Pascal Fouqué, Examinateur
• Mme. Claire Moutou, Examinatrice
• Mme. Gaitee Hussain, Examinatrice
• M. Jean-François Donati, Directeur de thèse