Proposant : Florentin Millour Téléphone : 04 92 00 30 68 Durée : 5 mois Lieu : mont-gros Financement : Demande de financement au laboratoire Domaine : Physique stellaire Niveau d’études : Master 2 Désignation du projet : Étude des nébuleuses spirales de poussière autour des étoiles de Wolf-Rayet. Résumé : Les étoiles de Wolf-Rayet (WR) sont des étoiles massives, sur le point d’exploser en supernova. Elles font partie des étoiles de la fin de la séquence évolutive des étoiles massives : LBV, supergéantes rouges, hypergéantes jeunes, etc. Les étoiles de WR produisent en grande quantité les éléments métalliques (Azote, Carbone, etc.) qui interagissent avec l’environnement proche via un vent très dense. Ces vents sont tels qu’ils peuvent rompre l’équilibre de nuages de gaz et de poussière proches, produisant de nouvelles zones de formation stellaires. De la poussière peut condenser proche de l’étoile centrale. Dans ce cas, il s’agit non pas d’une étoile simple mais d’une étoile double, et le choc entre les vents des deux étoiles joue un important rôle dans le processus de formation de poussières. Il est important de comprendre les conditions de la formation de poussières pour comprendre la formation de ces nébuleuses de poussières ainsi que la manière do nt le gaz et la poussière sont recyclées dans le milieu interstellaire. Quelques étoiles de WR contenant de la poussière ont été observées par interférométrie optique à longue base : des données AMBER ont été obtenues sur WR118, WR48a et WR104. Elles permettent de contraindre la géométrie de la nébuleuse de poussières à une résolution angulaire inégalée. Parmi les paramètres du problème, l’angle d’ouverture du choc révèle les paramètres relatifs des deux vents stellaires, ce qui donne la possibilité de mesurer certains paramètres des deux étoiles. Nous avons développé un modèle analytique pour interpréter des données interférométriques de WR contenant de la poussière. Une première partie du stage consistera à se familiariser avec ce modèle et de l’appliquer aux données de l’étoile WR104. Il sera nécessaire d’améliorer le modèle pour interpréter ces données. Une seconde phase du stage sera de réduire et d’interpréter un ensemble de données plus conséquent sur l’étoile WR48a, qui apportera de nouvelles informations sur la manière dont la poussière est distribuée autour de l’étoile. Pour faire l’interprétation complète de ces données, un travail d’évaluation sera nécessaire pour savoir comment intégrer un modèle géométrique dans un code de transfert radiatif 3D de manière à simuler l’environnement de poussières de ces étoiles. Une partie du travail de l’étudiant sera de lire des articles sur le sujet des étoiles massives multiples et de leurs interactions, et de construire une base de données bibliographique --- Proposer : Florentin Millour Phone : 04 92 00 30 68 Length : 5 mois Place: mont-gros Domaine : Physique stellaire Level: Master 2 Title : Imaging the spinning dust nebulae around dusty Wolf-Rayet stars. Wolf-Rayet stars are very massive stars at the verge of exploding as supernovae. They are part of the stellar diversity one can see at the tip of massive stars evolution, among LBV, blue supergiants, red supergiants, yellow hypergiants and so on. Wolf-Rayet stars produce large amounts of metallic elements (Nitrogen, Carbon, etc.) which interact with the nearby environment through a very dense outflowing wind of particle. These winds are so powerful that they can break the equilibrium of cool gaz and dust clouds, and as such are among the candidates for triggering star formation regions. Around some Wolf-Rayet, dust can condense very close to the central star. These stars are thought to be binary, and the shock between the two winds of the stars play an important role for dust formation. It is mandatory to understand dust formation conditions around these stars for understanding the shaping of the nebulae and the way the huge amount of gaz and dust material is recycled into th e interstellar medium. A few dusty Wolf-Rayet stars have been observed with optical long-baseline interferometry: WR118, WR48a and WR104 datasets were obtained with the AMBER instrument in the last few years. With these datasets, one can constrain the geometry of the dusty nebula around these stars with unprecedented resolution. Among the many parameters of the models, the opening angle of the shock is revealing the wind parameters of the two stars and, hence, provide a possibility to estimate the spectral type and masses of the embedded stars. We developed in Nice a toy model based on an analytical approach to make first interpretation of interferometric datasets. To get familiar with the technique, a first work could be to compare AMBER data of the dusty Wolf-Rayet star WR104 with the toy model. An improvement of the model may be necessary to match with the observed data. In a second step, reduction and interpretation of a larger AMBER dataset on another dusty Wolf-Rayet star, WR48a will be done, leading to new questions on how the material is distributed around the central star. To make a full interpretation, an assessment work can be undergone to see if and how a geometrical model can be mated with with a 3D Radiative transfer model to simulate the environment of dusty WR stars. As part of the work, the student will be requested to read articles related to the subject of binary massive stars and their interactions