Les principaux programmes scientifiques menés par CHARA Daniel Bonneau

Objectifs scientifiques de CHARA "Sciences objectives", rapport de H.A. McAlister, 1998 http://www.chara.gsu.edu/CHARA/ 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 Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- Physique stellaire des étoiles simples Paramètres fondamentaux “The angular diameter of  Bootis”, David R. Ciardi et al. 2007, ApJ 659, 1623. Étoile chimiquement particulière A0p [M/H] = -2.0 CHARA Classic, [K], B = 227– 258 m (W1E1) et [H] B = 328 m (E1S1) 2004-2006 PTI [K] B = 85 m – 108.5 m et [H] B = 109 m 2000-2003-2004 Modèle de disque assombri  Équation de Stefan-Boltzmann  astrométrie interférométrie photométrie Modèle d’atmosphère Modèle d’évolution Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- 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 2004-2005 Modèle d’atmosphère en rotation P eq = 2.46 mas Requ/Rpole = 1.079 i = 33.5° PA = 150° + Paramètres physiques … Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- 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 Six étoiles naines de type tardif (M1V – M3V) CHARA Classic, [K’], B = 331 m (S1E1) et 249 m (S2W2) CHARA/FLUOR, [K’], B = 314 m (W1E1)  UD + modèle d’atmosphère  LD , Teff, 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 Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- Physique stellaire des étoiles simples Les Céphéides Détermination de la distance des céphéides par la méthode de Badde-Wesselink Effet d’assombrissement centre bord  k = UD/* Facteur de projection p = vpuls/vrad “The projection factor of  Cephei", Antoine Mérand et al., 2005, A&A 438, L9 CHARA/FLUOR, [K’], B = 313 m (E1W1) et 251 m (E2W1) d = 274  11 pc (HST) + courbe vrad(t) + courbe LD (t)  p = 1.27  0.06 0.007 pour vrad 0.020 pour  0.050 pour d Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- 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 1er et le 2ème lobe Polaris,  UMi Assombrissement c-b I()/I(1) =  * = 3.123  0.008 mas  = 0.16 (modèle) enveloppe circumstellaire Fenv/F* = 1.5  0.4 % env = 7.6  02 mas, w = 0.5 mas Journée VEGA/CHARA 06/03/08

1- 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 d’image par le code "Markov-Chain for optical Interferometry" (MACIM, Ireland, Monnier & Thureau, 2006, SPIE 6268) et la méthode du maximum d’entropie (Narayan & Nityananda, 1986 ARA&A 24, 127) N E paramètres du modèle de Roche-von Zeipel: Coef. assombrissement c-b gravitationnel  Tpole, Tequ (K), Rpole, Requ (R), i (°) et PA (°) A: image crée à partir d’un disque uniforme élliptique (v2 = 0.98) 4% d’erreur photométrique. B: image convoluée par un faisceau gaussien de 0.64 mas Intensité convertie en niveau de T = 7000, 7500 et 8000 K Journée VEGA/CHARA 06/03/08

2- 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 d’une carte d’intensité du disque circumstellaire I = Sd (1 – e-) + S* e- avec Sd = P(Td) et S* = P(Teff) - Calcul de la visibilité et ajustement du modèle sur les observations paramètres observables: inclinaison id et angle de position d du disque circumstellaire. Cas d = 1.35 mas (FWHM) Id = 116° d = 116° 0 = 7 10-11 g cm-3 n = 2.7  Cas,  Per,  Tau,  Dra, … Journée VEGA/CHARA 06/03/08

2- 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 CHARA/FLUOR [K], B = 30 et 150 m  Visibilités V(b)  Vega (A0V) ud = 3.202  0.005 mas + émission circumstellaire fenv/f*  1.3% (champ 7.8 AU). “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 = 22-241 m  Visibilités V(b)   Cet (K2V): LD = 2.015  0.011 mas + émission circumstellaire fenv/f*  1%   Eri (G8V): LD = 2.126  0.014 mas + émission circumstellaire fenv/f* < 0.6% Résultats préliminaires, Rafael Millan-Gabet et al., 2007, 3ème CHARA mmeting   Leo (A3V) LD = 1.360  0.004 mas + 4% de flux incohérent   Lep (A2V) LD = 0.7 mas + 2% de flux incohérent Journée VEGA/CHARA 06/03/08

4- Étude des objets jeunes Caractérisation de la région interne du disque circumstellaire CHARA Rafael Millan-Gabet et al, 2007 3ème CHARA meeting CHARA, B = 330 m  /B  1 mas ou 0.15 UA @ d = 150 pc l’étoile est séparée de son disque caractérisation de la structure interne du disque (A1Ve) V<9 et K<6 (source ponctuelle) 10 objets d’Herbig Ae Be 1 T Tauri 1 FU Ori Journée VEGA/CHARA 06/03/08

3- Les Systèmes multiples Astrométrie des binaires écartées B1 B2 ddm1 ddm2 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) Mesure des séparations projetées p1(t), p2(t) p  25 as (t), (t) et F2/F1 éléments de l’orbite visuelle parallaxe orbitale si couple connu comme SB2 "…The case of 12 Persei“ William G. Bagnuolo et al., 2006, AJ 131, 2695 ddm p1 p2 A B "An update of Duquenoy & Mayor’s spectroscopic survey for multiplicity in solar type (F0-G9) stars" Chris Farrington "Probe unexplored regimes for stellar companions" Deepak Raghavan Journée VEGA/CHARA 06/03/08

4- Les étoiles à exoplanètes diamètre de l’étoile, 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 189733b with the CHARA array“ Ellyn K. Baines et al., 2007, ApJ 661, L195 CHARA Classic, [H], B = 330 m (E1S1)  V(B) Mesure précise du diamètre angulaire de HD 189733 (G5V) UD = 0.366  0.024 mas + modèle (Teff = 5000K log g = 4.5)  LD = 0.377  0.024 mas + parallaxe HIP = 51.9  0.9 mas  R* = 0.779  0.052 R + résultats des observations du transit planétaire  Rayon de la planète: Rp = 1.19  0.08 RJup + masse estimée de la planète Mp = 1.15 MJup  densité moyenne planétaire p = 0.91  0.18 g cm-3 Journée VEGA/CHARA 06/03/08

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 Journée VEGA/CHARA 06/03/08