Asteroseismology of ZZ Ceti stars

Astérosismologie des étoiles ZZ Ceti

David Pech (1)

1 LATT - Laboratoire d'Astrophysique de l'Observatoire Midi-Pyrénées

This thesis shows how far asteroseismological techniques, relying on observation and modeling, allow to derive the structural properties of a DAV white dwarf, especially how it becomes possible to deduce the mass of the remaining hydrogen envelope in the star. Two ZZ Ceti stars were studied: HL Tau 76 (located on the red edge of the instability strip) and G 185-32 (on the blue edge). Modeling indicates that the hydrogen envelopes in these stars have nearly the same mass: $M(H)= 2.0(+/-0.3)x 10e-4 Mstar. This result may suggest a possible constancy for the hydrogen layer mass among the DA stars class and consequently prospective constraints for cosmochronology and stellar evolution. Moreover, this thesis illustrates how far modeling might reveal some physical features such as a non-uniform stellar rotation, a non-linear coupling between resonant modes, an interaction between pulsations and convection.

Cette thèse montre comment l'astérosismologie, basée sur l'observation et la modélisation, peut rendre compte de la structure interne d'une étoile naine blanche DAV, notamment comment il est possible de déduire la masse de son enveloppe d'hydrogène résiduel. Nous avons étudié 2 ZZ Ceti: HL Tau 76 (bord rouge de la bande d'instabilité) et G 185-32 (bord bleu). La modélisation indique que ces 2 étoiles possèdent une enveloppe d'hydrogène de masse sensiblement identique: M(H)= 2.0(+/-0.3)x 10e-4 Mstar. Cela suggèrerait une possible constance de la masse de cette enveloppe pour l'ensemble des étoiles DA et par là même d'éventuelles implications pour la cosmochronologie et les mécanismes de l'évolution stellaire. Par ailleurs, cette thèse illustre comment la modélisation permet de révéler certaines caractéristiques physiques comme une rotation de l'étoile non-uniforme, un couplage non-linéaire au sein d'un triplet de modes résonants, une intéraction entre les pulsations et la convection.

Mots clés: bande d'instabilité; convection; cosmochronologie; couplage non-linéaire; DAV; évolution stellaire; G 185-32; HL Tau 76; modes de pulsation; modélisation; naine blanche; oscillations non radiales; paramètres structurels; rotation non-uniforme; rotational splitting; structure interne; ZZ Ceti

David Pech. Astérosismologie des étoiles ZZ Ceti. domain_other. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00010095⟩