Autopsies d'anciens systèmes planétaires à partir des étoiles naines blanches

 

Patrick Dufour

Université de Montréal

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2014-2015

Les naines blanches sont des étoiles compactes ayant une gravité de surface extrêmement élevée (plus de 10 000 fois celle à la surface du soleil). Conséquemment, les éléments lourds initialement présents à la surface de ces étoiles coulent très rapidement sous la photosphère. C'est ce phénomène de diffusion qui est à l'origine de la remarquable pureté en hydrogène et/ou hélium observée à la surface de la plupart des naines blanches.

On observe cependant chez un important groupe de naines blanches la présence de raies métalliques tels, le calcium, le fer ou le magnésium. La présence d'éléments lourds chez ces naines blanches implique nécessairement que la surface de l'étoile ait été polluée très récemment par une source externe. Il est maintenant admis que cette soudaine pollution est causée par l'accrétion à partir d'un disque de débris qui est lui-même le résultat de la destruction par les forces de marée d'un objet rocheux (planète, astéroïde) s'étant aventuré trop près de la naine blanche. L'analyse de naines blanches polluées en éléments lourds est donc une méthode unique pour étudier la composition chimique interne de systèmes planétaires extrasolaires et apprendre sur la formation et l'évolution des planètes en général.

Ce projet consiste donc à 1) idendifier des candidats dans le Sloan Digital Sky Survey, 2) obtenir et analyser des spectres à haute résolution pour un grand nombre de naines blanches polluées en éléments lourds et 3) explorer chacun des facteurs pouvant influencer l'interprétation des résultats provenant d'analyses spectroscopiques.