Soutenance de thèse de Quentin Noraz le 20/09/2022 à 10h

Annonce transmise par Quentin Noraz (AIM)

Chers collègues,

 
J'ai le plaisir de vous annoncer ma soutenance de thèse qui portera sur l'étude des étoiles de type solaire.
 

Cette soutenance aura lieu le matin de ce Mardi 20 Septembre 2022 et sera accessible par l'intermédiaire d'un lien Zoom.
https://u-paris.zoom.us/j/89772774311?pwd=SkY3RzJhTU1VRUZWcEpmUDdmR2d1QT09
 

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Voici les détails :

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La présentation se déroulera en français avec un support de présentation en anglais.
Date et heure : Mardi 20 Septembre 2022 à 10h

Titre : Magnétisme et dynamique des étoiles de type solaire : Rôle de la rotation et de la métallicité sur la dynamo et le vent stellaire

Résumé :
Les étoiles sont des quasi-sphères de plasma auto-gravitant, turbulent et en rotation. Pour les étoiles de type solaire, cette rotation est généralement différentielle dans leur enveloppe de surface, c'est-à-dire que toutes les latitudes n'ont pas le même taux de rotation. Un tel cisaillement, couplé à une convection turbulente, soutient alors un processus dynamo fluide à l'origine du champ magnétique. Ce dernier peut alors varier de manière cyclique, comme pour le Soleil avec son cycle de 11 ans, et contribue au freinage de la rotation de l'étoile par perte de moment cinétique au sein d'un vent stellaire magnétisé. L'étude de ses processus est donc fondamentale pour améliorer notre compréhension de l'évolution des étoiles ainsi que leurs interactions avec leur environnement.
Je présenterai tout d'abord l'impact du profil de rotation sur le processus dynamo, au sein d'une large étude paramétrique où nous avons pu mettre en évidence différents états rotationnels et magnétiques des étoiles. Celles-ci peuvent posséder des profils de rotation très variés - solaire (pôles lents/equateur rapide), "anti-solaire" (pôles rapides/équateur lent) ou cyclindrique - ainsi que des cycles plus ou moins long, voir ne montrer que très peu de variations. En particulier, je montrerai que les étoiles en rotation anti-solaire ne peuvent soutenir des cycles magnétiques que pour des processus dynamo spécifiques, et donc qu'une détection de cycles magnétiques pour de telles étoiles serait une contrainte majeure pour comprendre la dynamo agissant dans les étoiles de type solaire, ainsi que leur évolution.
Cela m'amènera ensuite à présenter une étude dans laquelle je développe un critère théorique, afin de sélectionner de telles cibles stellaires, candidates pour prochainement nous apporter de nouvelles contraintes sur nos modèles d'évolution stellaire, et plus particulièrement sur le futur du Soleil.
Les observations nous amènent de plus à remettre en question notre compréhension du mécanisme de convection stellaire, dont le débat actuel est appelé : "énigme convective". Dans ce cadre, je présenterai une solution possible basée sur le contrôle du nombre de Nusselt, nous permettant de calibrer les modèles aux observations du Soleil. En utilisant ce dernier comme une pierre de Rosette pour l'étude d'étoiles similaires, cela m'a finalement permis d'étendre l'étude de leur magnétisme à l'impact de leur composition (aussi appelé métallicité). Je finirai donc cet exposé en montrant les premiers résultats sur les dynamos  "métalliques", avec la perspective d'apporter de nouvelles contraintes théoriques sur la boucle magnétisme/dynamo/vent/perte de moment cinétique/rotation en fonction de la métallicité, et ainsi compléter notre compréhension de la vie dynamique et magnétique des étoiles de type solaire.

Directeurs de thèse : Allan Sacha BRUN & Antoine STRUGAREK
Composition du jury : Sylvain CHATY, Henri-Claude NATAF, Axel BRANDENBURG, Isabelle BARAFFE, Corinne CHARBONNEL, Guillaume AULANIER

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Dans l'impatience de vous présenter ces travaux,
Bonne journée,

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Dear colleagues,
 

I am pleased to announce my thesis defense which will be about the study of solar type stars.
 
This defense will take place on the morning of this Tuesday, September 20th and will be accessible via a Zoom link.
https://u-paris.zoom.us/j/89772774311?pwd=SkY3RzJhTU1VRUZWcEpmUDdmR2d1QT09
 

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The presentation will be held in French with a presentation support in English.
Date and time: Tuesday, September 20 at 10 am

Title: Magnetism and dynamics of solar-type stars: Role of rotation and metallicity on the dynamo and stellar wind

Abstract:
Stars are quasi-pheres of self-gravitating, turbulent, rotating plasma. For solar-type stars, this rotation is generally differential in their surface envelope, i.e. not all latitudes have the same rotation rate. Such shear, coupled with turbulent convection, supports a fluid dynamo process at the origin of the magnetic field. The latter can sometimes vary in a cyclic way, as for the Sun with its 11-year cycle, and contributes to the braking of the rotation of the star by loss of angular momentum through a magnetized stellar wind. The study of these processes is therefore fundamental to improve our understanding of the evolution of stars and their interactions with their environment.
I will first present the impact of the rotation profile on the dynamo process, within a large numerical and parametric study, where we have been able to highlight different rotational and magnetic states of stars. These stars can have very different rotation profiles - solar (slow poles/fast equator), "anti-solar" (fast poles/slow equator) or cyclindrical - as well as more or less long cycles, or even show very little variation. In particular, I will show that anti-solar rotating stars can only sustain magnetic cycles for specific dynamo processes, and thus that a detection of magnetic cycles for such stars would be a major constraint to understand the dynamo acting in solar-type stars, as well as their evolution.
This will then lead me to present a study in which I develop a theoretical criterion to select such stellar targets, candidates to bring us new constraints on our models of stellar evolution, and more particularly on the future of the Sun.
The observations also lead us to question our understanding of the stellar convection mechanism, which is currently being debated as a "Convective Conundrum". In this context, I will present a possible solution based on the control of the Nusselt number, allowing us to calibrate the models to the observations of the Sun. Using the Sun as a Rosetta stone for the study of similar stars, this finally allowed me to extend the study of their magnetism to the impact of their composition (also called metallicity). I will end this talk by showing the first results on "metallic" dynamos, with the perspective of bringing new theoretical constraints on the magnetism/dynamo/wind/momentum loss/rotation loop as a function of metallicity, and thus complete our understanding of the dynamical and magnetic life of solar-type stars.

Thesis supervisors: Allan Sacha BRUN & Antoine STRUGAREK
Composition of the jury: Sylvain CHATY, Henri-Claude NATAF, Axel BRANDENBURG, Isabelle BARAFFE, Corinne CHARBONNEL, Guillaume AULANIER

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Looking foward to presenting this work to you,
Best wishes,