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Les principaux programmes scientifiques menés par CHARA Daniel Bonneau.

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1 Les principaux programmes scientifiques menés par CHARA Daniel Bonneau

2 Journée VEGA/CHARA 06/03/082 Objectifs scientifiques de CHARA "Sciences objectives", r apport de H.A. McAlister, Scientific and Technical Publications A.1. STELLAR ASTROPHYSICS – SINGLE STARS A.1.1 Emergent Fluxes and Effective Temperatures A.1.2 Photospheric Limb Darkening A.1.3 Linear Diameter A.1.4 Star Forming Regions A.1.5 Pre-Main Sequence Objects A.1.6 Young Stellar Objects A.1.7 Rotation A.1.8 Reddened Stars A.1.9 Flare Stars A.1.10 Calibration of Cepheid P-L relation A.1.11 Pulsation Properties of Mira-type LPV A.1.12 Surface Inhomogeneities A.1.13 P-mode Oscillations A.1.14 Wolf-Rayet Stars A.1.15 Cool Evolved Stars with Dust Shells A.1.16 Novae & Supernovae as Targets Opportunity A.2. STELLAR ASTROPHYSICS – BINARY & MULTIPLE STARS A.2.1 Masses A.2.2 Double-lined Spectroscopic Binaries A.2.3 Single-lined Spectroscopic Binaries A.2.4 Astrophysics of Close Binaries A.2.5 Duplicity/Multiplicity Surveys A.2.6 Distance Calibrations A.2.7 Low-Mass Companions Programmes en cours voir les "CHARA meetings annuels et les publications

3 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Paramètres fondamentaux The angular diameter of Bootis, David R. Ciardi et al. 2007, ApJ 659, CHARA Classic, [K], B = 227– 258 m (W1E1) et [H] B = 328 m (E1S1) PTI [K] B = 85 m – m et [H] B = 109 m astrométrie interférométrie photométrie Modèle datmosphère Modèle dévolution Modèle de disque assombri Équation de Stefan-Boltzmann Étoile chimiquement particulière A0p [M/H] = -2.0

4 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Assombrissement centre bord et rotation Deneb = Cyg A2Ia, Jason.P. Aufdenberg et al., 2007, 3rd Chara meeting CHARA/FLUOR, [ K], B = 152 – 313 m P eq = 2.46 mas R equ /R pole = i = 33.5° PA = 150° + Paramètres physiques … Modèle datmosphère en rotation

5 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Étoiles de la séquence principale First results from the CHARA array: the interferometric radii of low-mass stars, Dave, H. Berger et al., 2006, ApJ 644, 475 CHARA Classic, [K], B = 331 m (S1E1) et 249 m (S2W2) CHARA/FLUOR, [K], B = 314 m (W1E1) Six étoiles naines de type tardif (M1V – M3V) UD + modèle datmosphère LD, T eff, logg + distance R/R Les modèles peuvent sous-estimer les rayons stellaires Écart faible pour étoiles déficientes en métaux Écart de 15-20% pour les étoiles riches en métaux

6 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Les Céphéides The projection factor of Cephei", Antoine Mérand et al., 2005, A&A 438, L9 Détermination de la distance des céphéides par la méthode de Badde-Wesselink Effet dassombrissement centre bord k = UD / * Facteur de projection p = v puls /v rad CHARA/FLUOR, [K], B = 313 m (E1W1) et 251 m (E2W1) d = pc (HST) + courbe v rad (t) + courbe LD (t) p = pour v rad pour pour d

7 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Les Céphéides "Extended envelopes around Galactic Cepheids II. Polaris and Cephei…, Antoine Mérand et al., 2006, A&A 453, 155 CHARA/FLUOR, [K], B = 33 m 5S1S2), 66 m (E1E2), 156 m (W2E2) et 251 m (E2W1) Visibilité dans le 1 er et le 2 ème lobe Assombrissement c-b I( )/I(1) = * = mas = 0.16 (modèle) enveloppe circumstellaire F env /F * = % env = mas, w = 0.5 mas Polaris, UMi

8 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Physique stellaire des étoiles simples Image des disques stellaires imaging the surface of Altair" John D. Monnier et al., 2007, Science 317, 342 CHARA/MIRC, [H], 4 Tel = ouverture [195x265] m, /D 0.64 mas V(B, PA) Reconstruction dimage par le code "Markov-Chain for optical Interferometry" (MACIM, Ireland, Monnier & Thureau, 2006, SPIE 6268 ) et la méthode du maximum dentropie ( Narayan & Nityananda, 1986 ARA&A 24, 127) A: image crée à partir dun disque uniforme élliptique ( v 2 = 0.98) 4% derreur photométrique. B: image convoluée par un faisceau gaussien de 0.64 mas Intensité convertie en niveau de T = 7000, 7500 et 8000 K N E paramètres du modèle de Roche-von Zeipel: Coef. assombrissement c-b gravitationnel T pole, T equ (K), R pole, R equ (R ), i (°) et PA (°)

9 Journée VEGA/CHARA 06/03/ milieu circumstellaire Les étoiles Be " CHARA Array K-Band measurements of the angular dimensions of Be star disks" Doublas, R. Gies et al., 2007, ApJ. 654, 527. CHARA Classic, [K], B = 34 – 111 – 249 – 279 – 331 m V(B, PA) modèle de disque isotherme en rotation képlérienne (Hummel & Vrancken 2000A&A 359, 1075) Densité du gaz Échelle de hauteur 0 = densité de base (g cm -3 ), n = exposant radial - Calcul dune carte dintensité du disque circumstellaire I = S d (1 – e - ) + S * e - avec S d = P(T d ) et S * = P(T eff ) - Calcul de la visibilité et ajustement du modèle sur les observations paramètres observables: inclinaison i d et angle de position d du disque circumstellaire. Cas d = 1.35 mas (FWHM) I d = 116° d = 116° 0 = g cm -3 n = 2.7 Cas, Per, Tau, Dra, …

10 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Étude du milieu circumstellaire Disques de débris Observations interférométriques Détermination de la distribution de matière Bases longues hautes fréquences spatiales = disque stellaire seul Bases courtes basses fréquences spatiales = étoile + disque de matière circumstellaire Grande précision dans la mesure de la visibilité " Circumstellar material in the Vega inner system… ", O. Absil et al., 2006, A&A 452, 237 A near-infrared interferometric survey of debris disk stars I. … Eri and Cet ", E. Di Folco et al., 2007, A&A 475, 243 CHARA/FLUOR [K], B = 30 et 150 m Visibilités V(b) Vega (A0V) ud = mas + émission circumstellaire f env /f * 1.3% (champ 7.8 AU). CHARA/FLUOR [K'], B = m Visibilités V(b) Cet (K2V): LD = mas + émission circumstellaire f env /f * 1% Eri (G8V): LD = mas + émission circumstellaire f env /f * < 0.6% Résultats préliminaires, Rafael Millan-Gabet et al., 2007, 3 ème CHARA mmeting Leo (A3V) LD = mas + 4% de flux incohérent Lep (A2V) LD = 0.7 mas + 2% de flux incohérent

11 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Étude des objets jeunes Caractérisation de la région interne du disque circumstellaire CHARA CHARA, B = 330 m /B 1 mas ou 0.15 d = 150 pc létoile est séparée de son disque caractérisation de la structure interne du disque Rafael Millan-Gabet et al, ème CHARA meeting V<9 et K<6 (source ponctuelle) 10 objets dHerbig Ae Be 1 T Tauri 1 FU Ori (A1Ve)

12 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Les Systèmes multiples Astrométrie des binaires écartées "An update of Duquenoy & Mayors spectroscopic survey for multiplicity in solar type (F0-G9) stars" Chris Farrington "Probe unexplored regimes for stellar companions" Deepak Raghavan B1 B2 ddm1 ddm2 Mesure des séparations projetées p 1(t), p 2(t) p 25 as (t), (t) et F2/F1 éléments de lorbite visuelle parallaxe orbitale si couple connu comme SB2 "… The case of 12 Persei William G. Bagnuolo et al., 2006, AJ 131, 2695 CHARA Classic, [K], B avec effet de super synthèse ou B1 et B2 V(B, PA) Détection des paquets de franges pour chaque composante ddm1(t), ddm2 (t) ddm p 1 p 2 A B

13 Journée VEGA/CHARA 06/03/ Les étoiles à exoplanètes diamètre de létoile, caractérisation du compagnon planétaire " Inspection & characterisation of exoplanets host stars Ellyn Baines, travail de thèse 31 étoiles observées sur les 82 observables avec CHARA * mesuré pour 26 étoiles "Direct measurement of the radius and density of the transiting exoplanet HD b with the CHARA array Ellyn K. Baines et al., 2007, ApJ 661, L195 CHARA Classic, [H], B = 330 m (E1S1) V(B) + parallaxe HIP = mas R * = R + résultats des observations du transit planétaire Rayon de la planète: R p = R Jup + masse estimée de la planète M p = 1.15 M Jup densité moyenne planétaire p = g cm-3 Mesure précise du diamètre angulaire de HD (G5V) UD = mas + modèle (Teff = 5000K log g = 4.5) LD = mas

14 Journée VEGA/CHARA 06/03/0814 Les Objets Astrophysiques de CHARA Super Géantes O-B Étoiles W-R (P Cyg) Étoiles Be ( Cas, Tau, Per, Dra) Super Géantes A-G ( Cyg, Per) Étoiles Céphéides ( Cep, UMi, Y Oph) Étoiles Séquence Principale Étoiles Géantes rouges, Miras Étoiles jeunes T Tauri Étoiles jeunes Ae/Be Herbig


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