Dissolution des amas des Hyades 

et de Coma Ber

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Il s'agit de mesurer la vitesse radiale d'environ 80 membres des amas ouverts des Hyades et de Coma Ber. 

Ces étoiles se trouvent à l'extérieur du rayon de marée des amas mais y sont associés cinématiquement. Cette hypothèse résulte d'une étude astrométrique et photométrique que nous avons réalisée avec des donnees du télescope spatial Hubble, et les catalogues de mouvements propres ACT et Tycho2. Des vitesses radiales précises sont nécessaires pour étudier la trajectoire des étoiles, déterminer l'évolution spatiale et cinématique des courants d'étoiles dispersées associés aux Hyades et à Coma Ber, et mettre en évidence la désintégration des deux amas due à l'intégration avec la Galaxie. De plus, les spectres obtenus avec Élodie vont permettre de déterminer les paramètres physiques de ces étoiles qui n'ont jamais été étudiées précédemment : magnitude absolue, métallicité, rotation, binarité. 


La théorie suggère que les amas d'étoiles sont dans un processus permanent de dissolution et finissent par se dissoudre par répartition d'énergie dans l'amas et forces de marée externes. Les étoiles qui s'échappent d'un amas sont supposées former un halo qui se disperse lentement en un courant le long de l'orbite de l'amas. Le seul moyen d'obtenir une évidence observationnelle de ce processus de désintégration est de chercher de tels courants d'étoiles. Récemment, de faibles extensions ont été détectées dans les distributions de densité autour d'amas globulaires. Le cas des amas ouverts est plus facile à traiter du point de vue théorique, mais plus difficile du point de vue observationnel à cause de leur faible densité en étoiles.L'utilisation de données cinématiques est donc indispensable. 

Beaucoup de données cinématiques d'excellente qualité, sous forme de mouvements propres, sont maintenant disponibles grâce aux catalogues Hipparcos et ACT. Récemment, le catalogue Tycho2 a été publié, en remplacement de la version 1, avec 2.5 fois plus d'étoiles et une précision améliorée. Par notre collaboration avec l'observatoire de Copenhague, nous avons eu accès à ce catalogue avant sa publication pour une recherche systématique de membres autour des deux amas proches, Hyades et Coma Ber. Pour Coma Ber, cette étude est la première du genre.  Pour les Hyades, Perryman et al. (1998, A&A 331, 81) ont publié une liste de nouveaux membres à partir d'Hipparcos mais notre étude complète cet échantillon vers les plus faibles magnitudes. 

Notre sélection est complète jusqu'au type spectral K5V pour les Hyades, et K0V pour Coma Ber, correspondant à la magnitude V=10,5.  Pour les deux amas nous avons trouvé un nombre important de candidats jusqu'à plus de deux rayons de marée. Pour Coma Ber, nous trouvons une distribution spatiale asymétrique inattendue. 

Pour déterminer les trois composantes de la vitesse spatiale de ces étoiles, nous avons besoin des vitesses radiales qui manquent pour l'ensemble de la sélection. Nous pourrons alors étudier les trajectoires de ces étoiles, et ainsi l'évolution spatiale et cinématique de ces courants d'étoiles. Nous obtiendrons des informations sur le taux de perte de masse et l'échelle de temps de dissolution des deux amas. Il sera de plus possible d'évaluer le nombre d'étoiles dispersées dans les courants associés. La comparaison de ces observations à des simulations numériques va permettre d'examiner le rôle des perturbations externes résultant du potentiel galactique et de la rencontre avec des nuages moléculaires massifs. 

Les spectres obtenus avec Élodie vont donner des vitesses radiales très précises, ainsi qu'une bonne estimation de distance. En plus de l'information cinématique, les spectres vont permettre de déterminer des paramètres physiques pour ces étoiles qui n'ont jamais été étudiées avant. En tant qu'amas ouverts les plus proches, les Hyades et Coma Ber sont d'une grande importance, et ces nouvelles données intéresseront une large communauté astronomique. 

Nous procéderons de la manière suivante : 

  • détermination en ligne des vitesses radiales avec TACOS
  • détermination en ligne de Teff, log g, [Fe/H], Mv, v*sini avec TGMET et des routines développées à l'observatoire de Bordeaux. 
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Mission du 2 Mars au 5 Mars 2001
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Astronome : Caroline Soubiran de l'observatoire de Bordeaux
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Instrument : spectrographe Élodie sur le télescope de 193 cm

Raisons du choix de cet instrument :

Les étoiles sélectionnées ont une magnitude apparente comprise entre 7 et 10. Les temps de pose seront compris entre 5 mn et 25 mn pour obtenir un rapport signal/bruit de 20 avec des conditions météo moyennes, ce qui est suffisant pour l'utilisation des logiciels de réduction en ligne TACOS et TGMET. Compte tenu de notre expérience avec Élodieet des méthodes que nous avons développé pour tirer le meilleur parti de ces spectres, le choix d'Élodie  est parfaitement justifié pour un tel programme où le nombre de cibles est élevé et où le traitement doit être automatisé.

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Collaborations :
 
Michael Odenkirchen Max-Plank-Institut für Astronomie  Heidelberg
Valeri Makarov Observatoire de Copenhague

Les observations sont soutenues par le programme national Galaxies.

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Pour en savoir plus :
 
Sur l'amas des Hyades : les résultats de la mission Hipparcos
où trouver l'amas des Hyades
gros plan sur les étoiles les plus brillantes des Hyades
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Page préparée par Alain Vin - dernière mise à jour le 1er Mai 2001