Study of extreme horizontal branch stars from asteroseismology
Etude des étoiles de la branche horizontale extrême par l'astérosismologie
Résumé
This PhD thesis presents a study of extreme horizontal branch stars with the tools of asteroseismology using the interpretation of the luminosity variations exhibited by some of them to model their internal structure. The extreme horizontal branch hosts fairly hot and compact stars corresponding to an advanced stage of stellar evolution, after the main sequence and the first red giant branch. The first part of this work shows the basic validity of the method used for asteroseismic studies by confirming solutions on the basis of independent techniques. In the second part, the internal dynamics of extreme horizontal branch stars belonging to close binaries are studied thanks to the introduction of stellar rotation effects in the pulsation codes and seismic diagnostic tools. It is shown for two extreme horizontal branch stars belonging to such systems that synchronization (correspondence of rotation period and orbital period) is reached in most of the star. Finally, the stars presented in this study double the current sample of extreme horizontal branch stars scrutinized by asteroseismology. It now becomes possible to compare the structural parameter distributions obtained from asteroseismology with those from extreme horizontal branch star formation theories. Despite some limitations due to the as yet small sample size, this work illustrates the potential of asteroseismology for placing better constraints on stellar evolution theory.
Le travail présenté dans cette thèse porte sur l'étude des étoiles de la branche horizontale extrême par les outils de l'astérosismologie, en interprétant les variations de luminosité que présentent certaines d'entre elles pour modéliser leur structure interne. Les étoiles de la branche horizontale extrême, chaudes et compactes, représentent un état avancé de l'évolution stellaire, après la vie sur la séquence principale et la première branche des géantes rouges. La première partie de ce travail démontre la validité de la méthode utilisée pour l'astérosismologie, en confirmant les résultats obtenus par des techniques indépendantes. Dans la deuxième partie, l'introduction des effets de la rotation stellaire dans les codes de pulsation et de diagnostic sismique permet d'étudier la dynamique interne des étoiles de la branche horizontale extrême, en particulier pour celles appartenant à un système binaire. Pour deux exemples d'une telle configuration, il est démontré que la synchronisation (c'est-à-dire l'égalité entre la période de rotation et la période orbitale) est atteinte dans la majeure partie de l'étoile. Enfin, les étoiles présentées dans cette thèse doublent l'échantillon actuellement disponible des étoiles de la branche horizontale extrême étudiées par l'astérosismologie. La distribution des paramètres stellaires obtenue peut ainsi être comparée à celles prévues par les théories visant à expliquer la formation de ce type d'objets. Malgré certaines limitations actuelles liées à la taille restreinte de l'échantillon, cette approche illustre le potentiel de l'astérosismologie pour apporter des contraintes nouvelles aux théories d'évolution stellaire.
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