Paramètres fondamentaux et classification spectrale des étoiles

Paramètres fondamentaux
et classification spectrale
des étoiles massives
C. Martayan,
B. de Batz, M. Floquet, Y. Frémat, A.-M. Hubert,
M. Mekkas, C. Neiner
GEPI-OBSPM, ORB
Atelier bases de données en spectroscopie stellaire
Observatoire de Paris 18-19/10/2006
Détermination des paramètres fondamentaux
Données atomiques
Modèles d’atomes et d’ions:
• TLUSTY’s homepage
http://nova.astro.umd.edu/
I. Hubeny & T. Lanz
• CII IDL-MODION
Varosi et al. (1995)
Cunto et al. (1993): TOPBASE
Détermination des paramètres fondamentaux
Abondances chimiques
•Pour la Voie Lactée:
Asplund, Grevesse & Sauval (2005)
Chemins évolutifs pour Z=0.020 Schaller et al. (1992)
•Pour le GNM-NGC2004:
Abondances d’après Korn et al. (2002),
Chemins évolutifs pour Z=0.004, Charbonnel et al. (1993)
•Pour le PNM-NGC330:
Jasniewicz & Thévenin (1994), abondances identiques entre l’amas
NGC330 et le champ l’environnant
Chemins évolutifs pour Z=0.001, Schaller et al. (1992)
Détermination des paramètres fondamentaux
Modèles d’atmosphères
ATLAS9
Abondances
(Kurucz 1993; Castelli et al. 1997)
Line blanketing,
structure en température,
distribution en densité des atmosphères
TLUSTY (Hubeny & Lanz 1995)
NETL populations des niveaux, modèle
d’atmosphère plan-parallèle
SYNSPEC
OSTAR2002
(Lanz & Hubeny 2003)
NETL
(Hubeny & Lanz 1995)
Grilles de flux:
Grilles de flux:
Teff:[8000-27000K] logg: [2.5-5.0]
Teff>27000-55000K
Détermination des paramètres fondamentaux
Le code GIRFIT
GIRFIT procédure des moindre-carrés (Frémat et al. 2006)
Ajuste le spectre observé par des spectres théoriques
Elargissement instrumental pris en compte, loi de rotation (Gray 1976)
Abondances
Spectre observé
GNM: Korn et al. (2002)
PNM: Jasniewicz & Thévenin (1994)
GIRFIT
Grilles modèles d’atmosphères:
NETL: TLUSTY, SYNSPEC,
ATLAS9, OSTAR2002
Hubeny & Lanz (1995, 2003);
Kurucz (1993)
Frémat et al. (2006)
Spectre théorique
Paramètres
fondamentaux:
Teff, logg,
Vsini, RV
Procédure d’ajustements
Not OK
Visual
check by
User
User L =1 to ≥ 4
(4000 - 4500 Å)
Set L of fitted zones
User
k=1 to 2
GIRFIT
flux grid
Teff*, logg*, Vsini*, RV*
OK
End: Good parameters
Set k of initial
parameters Teffk,
loggk, Vsinik, RVk
Stellar
χ² on same zones on all
FitResultL,k: mini=>
Observed spectrum
N=1 to end
FitResultL,k
Yes
Comparison: χ²<ε?
No
Theoret.
spectrum
Incrementation
of parameters:
Teff+500K, etc
Echantillons d’étoiles
total
Be
Grand Nuage Magellan 177
47
346 131
Petit Nuage Magellan
Martayan et al. (2006a, b, c, d)
B
O
A
121
6
2
202
4
6
(non Be)
Exemples d’ajustements pour des étoiles B & Be
CII
B SMC5_3739 Teff:13500±700 K
logg:3.0±0.2 dex Vsini:129±10 kms-1
RV:160±10 kms-1 S/B=120
HeI
Hδ HeI
Be SMC5_37137 Teff:20500±1200 K
logg:3.5±0.2 dex Vsini:286±20 kms-1
RV:160±10 kms-1 S/B=95
Spectre observé
Spectre théorique
Hγ HeI
HeI MgII
Classification spectrale
•Par l’utilisation de largeurs équivalentes de raies:
Hγ calibrages: Jaschek & Jaschek (1995), Azzopardi (1987),
HeI 4471 : Didelon (1982)
Non adapté aux étoiles les plus chaudes et les plus froides.
Non adapté aux étoiles Be (l’émission contamine Hγ).
•Par l’utilisation des paramètres fondamentaux:
Calibrages: Gray & Corbally (1994), Zorec (1986) et
Bouret et al. (2003) pour les étoiles les plus chaudes.
Différences moyennes entre les 2 méthodes:
GNM: 0.5 sous-type, 0.5 classe de luminosité
PNM: 1 sous-type, 1 classe de luminosité
Résultats préliminaires
Etoiles massives d’ELODIE
Limites/atouts d’ELODIE
• Ordres non conçus pour les étoiles chaudes
• Travail ordre par ordre combinés ou spectre
rabouté?
• Normalisation au continu
• Très bonne résolution
• Large gamme de longueur d’ondes
• Etoiles chaudes, vents, enveloppes => veiling
dans la partie rouge du spectre
• Utilisation domaine bleu
Statistiques de l’échantillon
• 214 spectres d’étoiles A
• 147 spectres d’étoiles B
• 42 spectres d’étoiles O
Environ 400 spectres d’étoiles chaudes.
Vitesses radiales corrigées=>RV~0km/s
Erreurs sur les paramètres:
Teff: 500-3000K logg: 0.1-0.2dex Vsini:10-50km/s
HD161677
Teff K
Logg
dex
Vsini
km/s
RV
km/s
14520
3.43
289
2
SC
Litt. SC
B5IV-III
B6V B8
B6III
Teff K logg
Littératur
e
TGMET 13962 3.00
Internal
15469 3.51
HD147550
Teff K
Logg
dex
Vsini
km/s
RV
km/s
10280
3.75
8
-1
SC
B9-A0IV
A0III
Litt.
SC
B9V
Teff K logg
Littératur
e
TGMET 10506 3.63
Internal
Continu!
10372 3.30
HD15570
Teff K
37150
Logg
dex
Vsini
km/s
RV
km/s
3.30
162
2
SC
Litt. SC
O7
X
O4 O5e
Interst.
HeII
Teff K logg
Littératur
45500 3.62
e
TGMET 42000
Internal
50946 3.54
Perspectives
• Utilisation grille Bstars T. Lanz (2006)
• Détermination des PFs à l’ensemble de
l’échantillon d’ELODIE
• Insertion des spectres d’étoiles chaudes à
émission dans BeSS (SMC, LMC et MW)
• GAIA (Andrillat + observations C. Soubiran)
BeSS : La base de
spectres d’étoiles Be
Coralie Neiner
Bertrand de Batz, Malek Mekkas,
Christophe Martayan, Anne-Marie Hubert
GEPI, Physique Stellaire et Galactique,
Observatoire de Meudon
(+ amateurs: F. Cochard, V. Desnoux)
Contenu de BeSS
 spectres d’étoiles Be : tous instruments (= toutes longueurs
d’onde, toutes resolutions,...), toutes époques, toutes origines
(pro et amateurs)
 infos sur observateurs, site d’observations, instrumentation
 vérificateur de format (FITS BeSS) de spectres
 documentation (aide, FAQ, ...) et statistiques
 multi-langues
Requête/Download de spectres
Requête/Download de spectres
Upload de spectres (avec login)
Upload de spectres
Test de spectres avant acceptation
 L’uploader doit fournir les infos concernant son spectre (site
d’observation, instrument, observateurs)
 Le format FITS BeSS doit être respecté et des mots-clefs FITS
standards et des mots-clefs propres à BeSS doivent être dans l’entête
 Des infos sont vérifiées au CDS
ou
Enregistrement d’un observateur
Enregistrement d’un observateur
Technique
 Serveur basebe.obspm.fr au GEPI : 1 disque système (250 Gb) +
2 internes (2*400 Gb) + 1 externe pour backup (400 Gb),
processeur AMD Athlon 64 3700+, Linux Debian, onduleur
 1 disque de consultation, 1 disque de mise à jour : bascule la nuit
 Serveur apache, base PostGreSQL, programmation php
 Administration système et programmation : Mekkas, deBatz,
Neiner
 Administration de la base : Neiner, Martayan (spectres et
utilisateurs pros), Cochard, Desnoux (spectres et utilisateurs
amateurs)
Planning BeSS
 Développement +/- terminé
 Actuellement : phase de tests de BeSS
 BeSS v1.0 : ouverture publique en décembre 2006
 prévu compatible VO, mais interface en attente d’une version
de VO stable…
 BeSS v2.0 permettra aussi : la visualisation des spectres, la
visualisation des paramètres fondamentaux des étoiles Be, …