Physique du Soleil, des Etoiles et des Exoplanètes

Responsable : Pascal Petit – Adjoint : Jérôme Ballot

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Structure du champ magnétique de l’étoile de très faible masse V374 Pegasi.  Crédit: MM Jardine & JF Donati

Les recherches menées par les membres de l’équipe « Physique du Soleil, des Etoiles et des Exoplanètes » (PS2E) visent à améliorer notre compréhension des étoiles, notamment de la plus proche d’entre elles, le Soleil, ainsi que des systèmes exoplanétaires.

La physique stellaire est une thématique centrale de l’astrophysique car les progrès réalisés  dans ce domaine influencent toutes les autres thématiques de la discipline. Par exemple, la physique des galaxies fait appel à la modélisation des populations d’étoiles qui les constituent. Ou encore l’étude du magnétisme solaire et de son impact sur l’environnement de la Terre bénéficie des avancées obtenues dans le domaine du magnétisme stellaire.

Actuellement, et pour les années qui viennent, c’est la recherche sur les exoplanètes qui  stimule fortement la physique stellaire car la caractérisation de ces objets  dépend directement de celle de l’étoile qui leur est associée. Même si la compréhension des grandes lignes de l’évolution des étoiles fut l’un des premiers succès de l’astrophysique,  les limites du modèle standard d’évolution sont maintenant bien connues. Les défis majeurs auxquels la physique stellaire est confrontée sont une meilleure compréhension de la formation des étoiles et des effets de la rotation, du champ magnétique et des processus de transport (diffusion atomique, turbulence) sur leur évolution.

De nouveaux moyens d’observation et de modélisation permettent aujourd’hui de relever ces défis. Les méthodes de diagnostic privilégiées de l’équipe PS2E sont la spectro-polarimétrie, l’astérosismologie et la vélocimétrie et notre principal outil de modélisation, la simulation numérique intensive, particulièrement pour étudier les processus de dynamique des fluides astrophysiques.

Les activités de PS2E s’articulent autour de quatre thématiques principales qui partagent ces mêmes méthodes d’observation et outils de modélisation et simulation: l’astérosismologie et les modèles stellaires de nouvelle génération, les exoplanètes et les intéractions étoiles/planètes, le magnétisme solaire et stellaire, les processus fondamentaux en dynamique des fluides astrophysiques et transfert radiatif.

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