Goutelas 2000 ETOILES DOUBLES Des çetoiles ça grandes sçeparations aux Binaires X
Goutelas 2000 ETOILES DOUBLES Des çetoiles ça grandes sçeparations aux Binaires X Ecole thçematique du CNRS Goutelas èloireè í 22 au 26 mai 2000 Ouvrage collectif dirigçe par D. Egret, J.-L. Halbwachs et J.-M. Hameury Observatoire astronomique de Strasbourg et Sociçetçe Françcaise d'astronomie et d'astrophysique èsf2aè
Table des Matiçeres i Table des Matiçeres Prçeface... iii Jean-Marie Hameury, Jean-Louis Halbwachs et Daniel Egret Remerciements... v Liste des participants... vii Prçesentation gçençerale des çetoiles doubles............. 1 Jean-Louis Halbwachs Binaires semi-dçetachçees : taxonomie... 19 Jean-Marie Hameury Calcul des distributions statistiques de base... 35 Jean-Louis Halbwachs Gçeomçetrie de Roche... 57 Jean-Marie Hameury Calcul des çelçements des binaires ça çeclipses... 67 Pierre North L'astromçetrie spatiale et les çetoiles multiples........... 101 Françcois Mignard Hipparcos et les binaires serrçees... 127 Frçedçeric Arenou Plançetes extra-solaires... 141 Stçephane Udry Les techniques de haute rçesolution angulaire comme outil pour l'observation des systçemes binaires prçe-sçequence principale.. 185 Gaspard Duch^ene Cartographie des disques...................... 207 Jean-Marie Hameury Environnement des couples serrçes : disques et jets, connexion accrçetion-çejection....................... 217 Christian Motch Oscillations millisecondes des binaires X : La rçevolution de RXTE 243 Jean-Françcois Olive
ii Les ADAF : Application aux binaires X... 287 Jean-Françcois Olive La formation des systçemes doubles et multiples... 307 Ian A. Bonnell Structure et evolution des çetoiles de faible masse et des naines brunes............................. 331 Gilles Chabrier Formation et çevolution des binaires X - Pulsars millisecondes.. 335 Isabelle Baraæe La coalescence des objets compacts................ 337 Robert Mochkovitch Quelques bases de donnçees d'çetoiles doubles et multiples... 353 Edouard Oblak
Table des Matiçeres iii Prçeface Des systçemes ça grandes sçeparations aux couples serrçes, les çetoiles binaires recouvrent une palette thçematique trçes large, qui bçençeæcie des dçeveloppements instrumentaux rçecents ou en cours : l'optique adaptative qui permet l'observation en infrarouge de systçemes trçes jeunes portant la marque du processus de formation, ou des compagnons faibles de masses sous-stellaires ; les observations astromçetriques du satellite Hipparcos traduisent elles aussi la prçesence de compagnons, qu'ils soient çetoiles ou naines brunes, enæn, les mesures de vitesses radiales atteignent une prçecision telle que l'çetude des binaires spectroscopiques recouvre celle des compagnons plançetaires comparables ça Jupiter. Utilisçees conjointement, ces techniques apportent des progrçes dçecisifs dans deux domaines : la dçetermination de la distribution des rapports de masses, donc du processus de formation des çetoiles doubles et multiples, et l'çetude des çetoiles du bas de la sçequence principale, y compris des naines brunes, dont les masses deviennent accessibles. Dans le domaine des binaires serrçees en interaction que sont les variables cataclysmiques et les binaires X, les progrçes observationnels viendront d'abord avec les observatoires spatiaux Chandra et XMM-Newton dans le domaine du rayonnement X, puis, d'ici deux ans, dans le domaine gamma avec INTEGRAL. Ces missions permettront d'çetablir des diagnostics prçecis sur l'environnement de l'objet eæondrçe ètrou noir, çetoile ça neutron, naine blancheè et sur les phçenomçenes de haute çenergie qui s'y produisent, tels que la formation de jets ou l'accçelçeration de particules. L'organisation d'une çecole autour de ces thçematiques çetait donc particuliçerement opportune. Un autre aspect un peu original de cette çecole çetait de rassembler des communautçes qui, bien qu'ayant des thçematiques voisines, ont trop peu l'occasion de confronter leurs expçeriences. Et pourtant, les binaires X, les exoplançetes et les doubles visuelles sont des systçemes doubles! Les environnements sont certes diæçerents, mais certaines techniques observationnelles èdçetermination des masses, des orbites, courbes de lumiçere, etc.è sont similaires, et requiçerent l'utilisation de moyens puissants existants ou programmçes permettant d'atteindre des rçesolutions spatiales èoptique adaptative; interfçeromçetrie sur GI2T ou le VLTIè ou spectrales èharps,...è inçegalçees. Ce recueil de cours ne donne qu'une idçee imparfaite du dçeroulement de l'çecole. Il faudrait pouvoir dçecrire l'ambiance gçençerale de Goutelas, qui se traduit par exemple par de multiples discussions et contacts entre les participants. C'est lça une particularitçe depuis toujours de l'çecole de Goutelas qui en fait sa richesse, et sans doute faut-il y voir la raison de son succçes et de sa longçevitçe. Jean-Marie Hameury, Jean-Louis Halbwachs, Daniel Egret
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Table des Matiçeres v Remerciements Les organisateurs expriment leur gratitude envers tous ceux qui ont contribuçe au succçes de cette çecole. Par ordre d'entrçee en scçene, nous pensons particuliçerement : í A nos amis niçcois, Daniel Benest et Frçedçeric Thçevenin, qui nous ont fait bçençeæcier de leur expçerience d'anciens organisateurs de l'çecole. Daniel nous a accompagnçe tout au long de cette premiçere mouture strasbourgeoise, et ses gçençereuses distributions de digestif furent çegalement trçes apprçeciçees! í Au CNRS, pour le ænancement del'çecole. Le bureau de la Formation permanente de la Dçelçegation Alsace, tenu successivement par Mesdames Vçeronique Bçenard et Anita Grasset, nous a apportçe une aide prçecieuse pour le bon franchissement des diverses çetapes administratives. í Au Comitçe Scientiæque d'organisation, pour son concours dans la recherche des orateurs. í A la SF2A, pour sa contribution ça la diæusion de l'annonce de l'çecole. í Aux secrçetaires et agents techniques de l'observatoire de Strasbourg, qui assurçerent une large part de l'organisation : í Fabienne Woelfel s'est occupçee de la documentation ; í Estelle Brunette a enregistrçe les demandes d'inscriptions ; í Sylvie Bulot a mis en place la page web de l'çecole et son formulaire d'inscription, et nous a obtenu un prçecieux vidçeoprojecteur ; í Chantal Bruneau a veillçe au remboursement des intervenants ; elle a aussi assurçe le soutien logistique sur place, organisant les activitçes culturelles et les transports ; cette derniçere t^ache fut loin d'^etre une sinçecure, en raison des dçefaillances consçecutives aux mouvements sociaux d'une partie du personnel d'une entreprise nationale. í A Monsieur Jean-Michel Trio, responsable du service d'information de la Dçelçegation Alsace du CNRS, qui nous pr^eta gracieusement un vidçeo-projecteur, rendant ainsi possible des sçeances de TD qui furent trçes apprçeciçees. í Au personnel du Centre Culturel de Goutelas, pour l'excellent accueil qui nous a çetçe rçeservçe. í Aux nombreux intervenants, pour la qualitçe de leur prestation et la cçelçeritçe avec laquelle ils ont tous envoyçe leur manuscrit, malgrçe
vi leurs multiples obligations. Nous aurons une mention spçeciale pour Stçephane Udry, qui prçesenta aussi la traditionnelle confçerence publique. í... et ça tous les participants pour l'excellente ambiance qui rçegna tout au long de l'çecole! Strasbourg, le 8 janvier 2001 Jean-Louis Halbwachs, Jean-Marie Hameury et Daniel Egret
Table des Matiçeres vii Liste des Participants Arenou Frçedçeric DASGAL, Observatoire de Paris Aristidi Eric Dçepartement d'astrophysique, Univ. de Nice-Sophia Antipolis Baraæe Isabelle Centre de Recherche Astronomique de Lyon Benest Daniel Observatoire de la C^ote d'azur, Nice Bonnell Ian Institut d'astronomie de Cambridge, G.B. Briot Danielle Observatoire de Paris Carquillat Jean-Michel Observatoire Midi-Pyrçençees, Toulouse Chabrier Gilles Centre de Recherche Astronomique de Lyon Chauville Jacques DASGAL Observatoire de Meudon Collet Julien Observatoire de Besançcon Debray Bernard Observatoire de Besançcon Delmotte Nausicaa Observatoire Astronomique de Strasbourg Duch^ene Gaspard LAOG, Observatoire de Grenoble Egret Daniel Observatoire Astronomique de Strasbourg Fuchs Yael CEA Gif-sur-Yvette Girard Thierry Observatoire de la C^ote d'azur Halbwachs Jean-Louis Observatoire Astronomique de Strasbourg Hameury Jean-Marie Observatoire Astronomique de Strasbourg Janot-Pacheco Eduardo Observatoire de Paris, Meudon Lebreton Yveline Observatoire de Paris, et Univ. de Rennes Mignard Françcois Observatoire de la C^ote d'azur, Grasse Mochkovitch Robert Institut d'astrophysique de Paris Motch Christian Observatoire Astronomique de Strasbourg North Pierre Institut d'astronomie de l'univ. de Lausanne Oblak Edouard Observatoire de Besançcon Olive Jean-Francois CESR, Toulouse Palasi Julienne DASGAL, Observatoire de Paris Piquard Sandrine Observatoire Astronomique de Strasbourg Pourbaix Dimitri Universitçe Libre de Bruxelles Prieur Jean-Louis Observatoire Midi-Pyrçençees, Toulouse Sabat Hanna CESR, Toulouse Udry Stçephane Observatoire de Gençeve, Suisse
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