From Eric.Michel@obspm.fr  Tue Feb  3 16:33:43 1998

Chere Catherine Boisson,   
voici ce que je peux dire de l'interet des telescopes
de taille intermediaires pour les programmes qui me concernent.
Cordialement,     

Eric M.

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La sismologie stellaire est l'outil qui permettra une meilleure
comprehension de la physique des interieurs stellaires et par la meme, de
donner un age aux etoiles et des etalons de distance et d'age fiables a
l'etude de l'univers. Cette discipline est appelee a se developper
fortement, au sol et dans l'espace. Son developpement necessite
l'attribution de temps d'observation sur des duree importantes (plusieurs
semaines) et dans plusieurs sites coordonnes simultanement. L'acces aux
telescopes de taille moyenne (1.5-2m), dans les conditions de duree requises
est actuellement quasiment impossible. Cela constitue un frein serieux a
l'essor de cette discipline. 

La sismologie stellaire est un outil puissant de diagnostic de la physique
des interieurs stellaires, inacessibles a ce niveau de precision par
d'autres moyens. Elle demande cependant des observations d'une duree et
d'une qualitee elevees. Il est notamment necessaire de s'affranchir des
interruptions diurnes regulieres, qui introduisent des ambiguites sur
l'identification des frequences d'oscillation. Par ailleurs la mise en
evidence de frequences d'oscillation tres proches demande une grande
resolution dans l'espace de Fourier et donc des temps d'observation
importants. 

Ces constatations ont amenes de nombreux groupes de divers pays a mettre en
place des reseaux d'observation multisite coordonnes regroupant des sites
dont la repartition en longitude permet de s'affranchir des interruptions
diurnes lors de campagnes d'observation qui durent de l'ordre de trois 
semaines. 

Notre reseau, STEPHI, fonctionne depuis 1989. Six campagnes d'observation
ont deja ete effectuees. Les resultats obtenus  (Michel et al. 92, Belmonte
et al. 94, Liu et al. 96, Alvarez et al. 97, Hernandez et al. 97, Michel et
al 97) sont caracterises par un gain d'un facteur 10 dans le niveau de bruit
par rapport aux donnees existant precedemment et une levee complete de
l'ambiguite sur l'identification des frequences. Pour chaque etoile etudiee,
5 a 6 frequences d'oscillation ont pu etre detectees avec un excellent degre
de confiance. Ces donnees constituent desormais une reference incontournable
pour ce type d'observation. 
 
 
Au travers des campagnes d'observation du reseau STEPHI, nous etablissons
une base de donnees observationnelles de qualite adaptee a un travail
d'interpretation sismologique. Les objets choisis presentent une masse
d'environ deux fois la masse du soleil. Il sont dans un etat d'evolution tel
que la structure du noyau central est tres sensible a l'age. Au cours de
l'evolution de l'etoile le coeur convectif regresse, laissant derriere lui
une region ou la composition chimique varie rapidement. Le traitement
theorique de ces regions est encore mal maitrise et fait intervenir des
processus dont la quantification est delicate et necessite des contraintes
observationnelles. Les frequences de certains modes d'oscillations que nous
observons sont tres sensibles a l'etat du noyau. Elles sont donc de bons
indicateurs de l'evolution de la structure de ces regions profondes. 

La problematique est la suivante: nous cherchons a etudier un ensemble
d'etoiles assez voisines pour que l'on puisse supposer que les processus
physiques qui en reglent le comportement soit les memes pour toutes, et
d'age assez differents pour que l'on puisse y voir les effets d'evolution et
preciser la description actuelle des processus physiques impliques. 
 
L'interpretation theorique des donnees recueillies lors des campagnes
precedentes a porte ses fruits.  Elle a permis d'apporter la premiere mesure
de la rotation interne moyenne d'une etoile (GX Pegasi, Goupil et al 93) et
de mettre en evidence l'existence d'une rotation differentielle, le coeur de
l'etoile tournant deux fois plus vite que la surface. 

Les mecanismes de freinage des etoiles binaires par effet de maree font
intervenir des temps caracteristiques qui doivent etre contraints
observationnellement. Le resultat precedent constitue une premiere
contrainte observationnelle sur les temps caracteristiques 

La confrontation des resultats obtenus pour les etoile GX Pegasi et V650 Tau
a d'emblee revele des differences significatives de comportement
pulsationnel entre deux objets par ailleurs tres proches (Michel et Baglin
91). 

Elle a egalement montre, que la seule modification des opacites atomiques
(jusqu'ici tenues pour responsables des differences entre les modeles et les
observations) ne pouvait pas reconcilier modeles et observations. Ceci nous
a conduit a reconsiderer l'importance de parametres jusqu' alors negliges
tels que la rotation, le transport de moment angulaire et le transport
d'especes chimiques. 
 
Recemment, une etude de l'echantillon croissant d'objets observes nous a
permis de confirmer la rotation rapide (parametre jusqu'alors neglige) comme
un parametre clee dans la comprehension des spectres pulsationnels observes
(Michel et al. 95). 
 
Depuis 1992, nous avons concentre nos efforts sur des objets d'un meme amas
(donc de meme composition chimique et de meme age) Ceci nous permet de nous
affranchir de l'incertitude qui existe sur la determination observationnelle
de la composition chimique et egalement, grace aux isochrones, d'obtenir une
estimation des parametres stellaires globaux (L et Teff) corrigee de l'effet
de la rotation rapide. Nous avons ainsi acces aux mecanismes physiques
sous-jacents. 

Six etoiles de l'amas Praesepe ont ete observees en trois campagnes (92, 95,
96). L'interpretation de ces donnees a confirme la necessite de prendre en
compte l'effet de la rotation rapide non seulement sur les parametres
globaux, mais aussi sur les frequences observees, meme celles des modes
radiaux (Perez et al. 95). Par ailleurs, il semble difficile d'expliquer
simultanement les observations obtenues pour ces etoiles sans faire
intervenir des mecanismes de selection complexes ou changer de maniere
significative la description actuelle de la penetration convective qui
intervient a la limite du coeur convectif de ces etoiles (Michel et al. 97,
Hernandez et al. 97, Michel and Li  in prep). Alors que l'interpretation des
etoiles observees dans Praesepe continue, nous souhaitons etendre cette
etude a un autre amas (Les Pleiades), plus jeune, afin de consolider les
resultats obtenus dans Praesepe et de pouvoir etudier l'effet de l'age sur
les mecanismes consideres. Ce travail d'interpretation vise a mieux
comprendre et decrire les mecanismes de selection des modes, de penetration
convective et de transport du moment angulaire dans la phase de sequence
principale. 

Ces observations ont ete conduites en majeure partie sur des telescopes de
la classe 1.5-2m, et par defaut seulement sur des telescopes de plus petite
dimension. L'obtention du temps necessaire a toujours ete problematique,
malgre l'interet marque des divers commites d'attribution. Un transfert de
certains programmes actuellement sur des telescopes de 2m vers les nouveaux
grands telescopes (8m) devrait permettre de reconsiderer sous un jour
nouveau l'acces regulier aux telescopes de moyenne dimension pour les
programmes de sismologie. 
 

Eric Michel,
Coord. reseau STEPHI
01.45.07.78.76