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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Sources X ultra-lumineuses : étude optique détaillée de deux contreparties et de leurs environnements : deux exemples contre la présence d'un trou noir de masse intermédiaire

GRISE, Fabien (2008) Sources X ultra-lumineuses : étude optique détaillée de deux contreparties et de leurs environnements : deux exemples contre la présence d'un trou noir de masse intermédiaire. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Les sources X ultralumineuses (ULXs) sont des objets qui dépassent la limite d'Eddington d'un trou noir de 10 masses solaires et qui se situent en dehors du noyau de leur galaxie hôte. Malgré deux décennies d'observations dans la gamme des rayons X, la nature précise des ULXs reste un mystère. En effet, ces systèmes binaires accrétants sont devenus les candidats idéaux des fameux trous noirs de masse intermédiaire (IMBHs), mais les preuves directes manquent. Cette thèse fait donc appel à des données optiques d'une profondeur jusque là inexploitée, grâce à l'utilisation conjointe des télescopes terrestres de la classe des 8 mètres et du télescope spatial Hubble, dans une démarche d'étude multi-longueurs d'onde indispensable dans l'astrophysique contemporaine. Les observations sur deux des ULXs les plus brillants connus jusqu'alors ont révélé quantité d'informations, parmi lesquelles une identification spectroscopique claire de leur contrepartie optique via la détection d'une raie d'HeII en émission dans le continu de celle-ci. La photométrie de l'environnement de ces sources a permis d'associer les ULXs à des associations stellaires jeunes et peu massives et a également rendu possible la détermination d'une masse limite supérieure pour l'étoile donneuse de masse dans ces systèmes. Une variabilité photométrique sur des échelles de temps diverses a été observée et est interprétée comme étant liée à des variations stochastiques du disque d'accrétion. Pour la première fois, une modification de la vitesse radiale de la raie d'HeII a été observée, lançant la course à l'obtention d'une courbe de vitesse radiale pour un ULX ce qui permettrait de discriminer sans ambiguité la classe de trous noirs à laquelle il appartient. En l'état, seule une limite supérieure sur la masse du trou noir dans un ces systèmes a pu être déterminée et elle est compatible avec un trou noir de masse inférieure à 50 masses solaires, rendant l'hypothèse d'un trou noir de grande masse improbable. L'environnement stellaire dans lequel se situent ces objets plaident également pour des trous noirs de plus faible masse que la gamme intermédiaire. Enfin, ces ULXs se distinguent par la présence de larges nébuleuses autour d'eux ; la spectroscopie de ces bulles ionisées révèle une contribution importante liée aux chocs ainsi qu'une contribution photoionisante restant à quantifier plus précisément. Dans tous les cas, la présence de jets et/ou de vents provenant de l'ULX semble être la seule façon de pouvoir sculpter ces nébuleuses d'une taille très inhabituelle.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Astrophysique
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-4 Instrumentation, imagerie, analyse, contrôle
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-15 Sciences de la terre et de l’univers, environnement
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 520 Astronomie, cartographie, géodésie > 523 Les différents corps et phénomènes célestes. Astronomie descriptive > 523.01 Astrophysique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 520 Astronomie, cartographie, géodésie > 523 Les différents corps et phénomènes célestes. Astronomie descriptive > 523.01 Astrophysique
Code ID:1608
Déposé le :23 Avril 2009

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