Lettre de l'OHP - No.14

Recherche de binaires spectroscopiques parmi les étoiles de Herbig avec le spectrographe Elodie

Patrice Corporon
Observatoire de Grenoble

Une grande majorité des étoiles sont des étoiles binaires ou des systèmes multiples. Les paramètres physiques que nous avons sur les étoiles découlent principalement de l'étude de binaires, principalement de binaires spectroscopiques. La formation et l'évolution des étoiles, ainsi que la formation des disques autour d'objets multiples ([1],[2],[3]) sont les principales motivations pour l'étude des étoiles binaires. Dans ce cadre, les étoiles jeunes offrent un champ d'investigation très intéressant puisque ces étoiles peuvent être encore entourées de disque. Environ 10% des T Tauri, étoiles jeunes peu massives sont des binaires spectroscopiques ([4],[5],[6]). A ce jour, peu d'études ont été réalisées pour les étoiles jeunes plus massives, les étoiles de Herbig (HAEBE), sans doute parce que ces objets constituent une classe moins homogène que les T Tauri.

Des observations en spectroscopie haute résolution (R=60000) conduites à l'aide du CAT-CES de l'ESO, nous ont permis d'étudier une étoile de Herbig, TY CrA. Cette étoile, binaire à éclipse très serrée, s'est révélée être une binaire spectroscopique de type SB2 ([7]). Les paramètres physiques et orbitaux (masses, séparation, v sin i) de chacune des composantes ont pu être déterminés ([8]). A notre connaissance, le système binaire TY CrA constitue le premier système SB2, parmi les étoiles de Herbig, pour lequel tous les paramètres ont pu être déterminés.

L'étude et la recherche systématique d'autres systèmes binaires parmi les étoiles de Herbig sont aujourd'hui envisageables grâce au catalogue de Thé ([9], où plus de 200 étoiles HAEBE ou potentielles sont recensées) et grâce aux techniques d'observations, soit par l'imagerie directe à haute résolution angulaire pour les systèmes peu serrés, soit par la spectroscopie à moyenne résolution (R~40000) pour les systèmes proches. Cette dernière approche est l'objet de notre étude commencée à l'aide du spectrographe Elodie.

Notre but est de détecter la variabilité, de façon périodique, en vitesse radiale des raies, mettant ainsi en évidence la binarité spectroscopique de l'étoile considérée. Ceci constitue la première recherche systématique de binaires spectroscopiques parmi les étoiles de Herbig. Le relativement grand nombre d'étoiles HAEBE proposées dans le nouveau catalogue de Thé ([9]) permet d'envisager une étude statistique de la binarité spectroscopique parmi cette classe d'objets jeunes.

Lorsque l'échantillonage des spectres sera suffisant, une méthode d'auto-corrélation avec un spectre synthétique (ou bien entre les spectres eux-mêmes) sera appliquée afin de permettre une détermination précise de la vitesse radiale. La comparaison avec un spectre synthétique permettra également d'étudier la métallicité et de déterminer de façon assez précise une température et le log (g) pour ces objets.

La connaissance des paramètres physiques de ces étoiles, et des binaires en particulier, permettra de contraindre les modèles d'évolution stellaire et de mieux comprendre les processus de formation de systèmes mulitples.

Figure 1. MWC 300 (V=10.5, temps de pose 3600s). De fortes raies avec un profil P-Cygni sont visibles dans l'Hélium et le doublet du Sodium.

Figure 2. HD190073 (V=7.8, temps de pose 2700s): De fines raies sont visibles en Hélium et dans le doublet (non-résolu) du Magnésium.

Références
[1] Clarke C. and Pringle J.E., 1991, MNRAS 249, 588
[2] Molteni D., Belvedere G.D. and Lanzame G., 1991,
MNRAS 249, 748
[3] Artymovicz P. and Lubow S.H., 1993, ApJ 421, 651
[4] Mathieu R.D, Walter F.M. and Myers P.C., 1987, AJ 98, 987
[5] Reipurth B. and Zinnecker H., 1993, A&A 278, 81
[6] Andersen J., Lindgren H., Hazen M.L. and Mayor M., 1989, A&A 219, 142
[7] Lagrange A.M., Corporon P. and Bouvier J., 1993, A&A 274, 785
[8] Corporon P., Lagrange A.M. and Bouvier J., 1994, A&A 282, L21
[9] Thé P.S., De Winter D. and Bibo E.A., 1994, A&AS 104,