Jeunes étoiles des derniers types du voisinage solaire

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Nous cherchons à déterminer, au moyen de la spectroscopie optique à haute résolution, la nature et l'état d'évolution de 100 étoiles tardives qui sont des sources de rayons X identifiées par le satellite X ROSAT. Les spectres obtenus avec Élodie nous permettront d'obtenir la vitesse radiale, la vitesse de rotation, l'activité chromosphérique et l'abondance du lithium. En croisant ces observations avec celles obtenues dans d'autres régions de la galaxie, nous pourrons valider les modèles de population de sources X dans la galaxie, particulièrement en ce qui concerne le nombre de sources, la distribution des âges de ces étoiles, et leurs propriétés cinématiques. de plus, nous pourrons déceler les binaires spectroscopiques éventuelles. Nous espèrons détecter un gradient d'âge en relation avec l'échelle de hauteur des étoiles jeunes. Quelques unes de ces étoiles peuvent être des étoiles pré-série principale et peuvent comporter un disque circumstellaire. Il faudra alors les étudier plus en détail en optique et en radioastronomie.

La découverte de l'émission X en provenance de la plupart des étoiles fut une des découvertes majeures et des plus inattendues de la mission du satellite Einstein. Depuis le début de l'astronomie X stellaire, de nombreuses études ont montré que les paramètres stellaires classiques (couleur, magnitude absolue, gravité) ne jouaient pas un rôle fondamental dans le degré d'émission X des étoiles, lequel est plutôt dicté par des phénomènes d'origine magnétique. Il est maintenant bien établi que l'émission X stellaire est un excellent traceur des étoiles très jeunes dont la cartographie totale du ciel de ROSAT (RASS) nous donne l'image au voisinage solaire. Malheureusement, les données X seules ne suffisent généralement pas à identifier sans ambiguïté une source X avec un objet astrophysique. Afin de contourner le problème, nous avons décidé de faire une corrélation croisée du RASS avec les catalogues Tycho (RasTyc) et Hipparcos (RasHip). RasTyc et RasHip constituent les plus grands échantillons de sources X stellaires construits a ce jour.

Nous essayons de comprendre les processus physiques de l'émission de rayons X et en particulier d'identifier les paramètres stellaires qui conditionnent son intensité. Les distributions spatiales et temporelles de ces étoiles peuvent nous apprendre beaucoup de choses sur la dynamique galactique au voisinage solaire ainsi que sur les inhomogénéites dans la distribution locale des étoiles jeunes. De plus autour de ces étoiles pourraient orbiter des planètes en cours ou en fin de formation.

Nous avons construit un modèle capable de prédire le contenu stellaire des cartographies en rayons X limitées en flux ou en distance. La comparaison des observations avec les prédictions du modèle a montré les excellentes capacités de ce dernier à reproduire aussi bien le nombre total de sources X stellaires que leur distribution en indice de couleur (B - V). L'analyse des prédictions du modèle en terme de classe d'âge montre clairement qu'en majorité, les étoiles détectées au dessus d'un taux de comptage de l'ordre de 0.01 cnts sont âgées de moins d'un milliard, voire 150 millions d'années.

Michael F. Sterzik	European Southern Observatory
Christian Motch	observatoire de Strasbourg

Ces observations sont soutenues par le programme national de physique stellaire

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Pour en savoir plus :

Sur la mission ROSAT
Sur la mission Einstein