Observations HARPS de Pictoris LHypothse des Comtes Extrasolaires Renforce

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Observations HARPS de ß PictorisLHypothèse des
Comètes Extrasolaires Renforcée
DEA Astrophysique et Instrumentation
Associée Université Paris 6 Pierre et Marie
Curie 28 juin 2004

• Jérémie Boissier
• Stage effectué sous la direction de
• Alain Lecavelier des Etangs
• Institut dAstrophysique de Paris

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Plan de la présentation

• I. ß Pictoris
• - Historique
• - Etat des Lieux
• II. Analyse des données HARPS
• - Les observations
• - Analyse
• III. Résultats
• - Deux classes dévénements
• - Une famille de comètes
• - La résonance planétaire

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Historique

• 1984 Auman et al.
• Excès de luminosité Infrarouge
• 1984 Smith Terrile
• Image du Disque Circumstellaire
• 1987 Ferlet et al.
• Spectres variables

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Caractéristiques Observationnelles

• Absorptions supplémentaires
• - UV AlIII, FeII
• Vis FeI, CaII, MgII
• Distribution asymétrique autour de la
  composante stable (majorité de vrgt0 Km/s)
• - Variables dans le temps (h,j,s)
• - Rapports de raies ? rapport des forces
  doscillateurs

• Avec
• Flux stellaire insuffisant pour former AlIII
• Pression de radiation doit repousser les ions
  CaII

? Nuage absorbant lié à un corps en
mouvement
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Interprétation actuelle Des corps en orbite qui
sévaporent

• FEB Falling Evaporating Bodies
• - Périastres voisins
• - Nuages plus petits que la surface stellaire
• - v augmente ? d diminue

?
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Lorigine des FEB

• Rencontre avec une planète massive
• (Beust et al. 1991)
• Hypothèse à angle du périastre (?) constant
• Eclatement dun corps parent
• (Beust et al. 1996)
• Résonance de moyen mouvement
• - Résonance 31 et 41
• Planète massive sur une orbite raisonnable
• (ep0.07, a10 ua)
• - ? 30 10 et ? ?(q)
• (Beust Morbidelli 1996, 2000)

? ep gt 0.6
? Ne convient pas
? Besoin de Confirmation
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Les données HARPS

• High Acuracy Radial velocity Planet Searcher
• - Installé en 2003
• - Télescope de 3.6m
• - R97000
• Ensembles des données
• - 2 x 133 spectres 3900-6800 Å
• - 26h entre 10/2003 et 03/2004
• - 70 lt S/N lt 170
• - Doublet du calcium
• 3930-3975 Å

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Analyse des données (1)

• Référence
• - Spectre sans absorption
• - Division des spectres
• Ajustement
• avec
• - Profondeur raie K aK
• - Profondeur raie H aH
• - Longueur donde centrale ?0H/K
• - Ecart type s

? Taux dévaporation
? Vitesse radiale du nuage
? Dispersion de vitesses (distance)
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Analyse des données (2)

• Ajustement des profils théoriques sur les raies
• Centaines de raies
• Raies multiples
• Incertitudes
• ?v/v lt 0.01, ?s/s0.07, ?a/a0.18-0.21a0.65a²
• Identification des raies
• Absorptions visibles sur un seul spectre
• Absorptions visibles sur plusieurs spectres

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Deux classes dabsorptions (1)Mise en évidence

• Profondeur gt 0.1
• 0 lt v lt 100 Km/s
• Profondeur lt 0.1
• -300 lt v lt 300 Km/s

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Deux classes dabsorptions (2)Confirmation

• Histogramme des vitesses

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Deux classes dabsorptions (3)Comportements

• Largeur (fwhm) Vitesse radiale
• Tendance pour les profondes assez nette

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Les absorptions profondes Une famille de Comètes

• Courbe théorique à angle du périastre (?)
  constant
• - Orbite parabolique
• Cas des FEB

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Une famille de comètesLien avec la durée des
événements

• Passage à vf(r)
• - r ?v-(6/5) indicateur de distance à létoile
  car d a ?v-(6/5)

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Les absorptions peu profondesLa résonance de
moyen mouvement

• Résonance
• - Suivie pour vgt0
• - Grande diffusion (paramètres nombreux)
• Une Planète interne ?
• Présence dune population distribuée
  aléatoirement

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Conclusions

• Arguments en faveur de la résonance
• - Absorptions peu profondes
• - Tendance qui suit ?(q)
• - Présence dune planète interne
• Mise en évidence dune autre catégorie
  dévénements
• - Rupture dun corps unique absorptions
  profondes (fort taux dévaporation), angle du
  périastre constant
• - Simulations rupture de 2 corps pris dans
  31 et 41
• - Vitesses différentes, durée des événements
  différentes

Confirmation de lactivité de comètes
extrasolaires Ensemble des observations
expliquées par modèles impliquant des comètes