2021-2022 / SPAT0006-1

Stellar atmospheres

Durée

20h Th, 10h Pr

Nombre de crédits

 Master en sciences spatiales, à finalité3 crédits 

Enseignant

Grégor Rauw

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Les spectres stellaires sont formés dans les atmosphères des étoiles et comportent une multitude d'informations sur les conditions physiques dans ces atmosphères. L'objectif du cours est d'établir la connexion qui existe entre ces paramètres physiques et les quantités directement observables dans le spectre d'une étoile.
Le cours commence par une discussion du lien entre le diagramme de Hertzsprung-Russell et les spectres stellaires. Par ailleurs, nous introduisons les principaux critères de classification spectrale utilisés de nos jours. Nous rappelons ensuite des notions sur l'interaction entre le rayonnement et la matière et nous introduisons les concepts fondamentaux du transfert radiatif dans des atmosphères statiques ou en mouvement. Nous introduisons les modèles d'atmosphères stellaires qui ont pour but de calculer des spectres stellaires synthétiques. Nous discutons les différentes hypothèses (équilibre hydrostatique, équilibre thermodynamique local ou absence de ce dernier) qui affectent l'opacité de la matière dans les atmosphères stellaires. Ensuite, les divers effets qui affectent l'aspect des raies spectrales (largeur naturelle, élargissements Doppler et collisionnels, vitesse de rotation, composition chimique,...) sont passés en revue. Le traitement des atmosphères en expansion (vents stellaires) est également abordé. Finalement, nous considérons la question de l'effet des champs magnétiques stellaires sur la lumière et sa polarisation. 

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

L'objectif du cours est de faire connaître les liens entre les paramètres physiques des étoiles et les caractéristiques de leurs spectres. A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de comprendre comment des propriétés stellaires telles que la température, la luminosité, la composition chimique,... peuvent être déterminées à partir de l'analyse des spectres stellaires.

Savoirs et compétences prérequis

Bonnes connaissances en physique (spectroscopie atomique) et en mathématiques.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Plusieurs séances de travaux pratiques (séances d'exercices) sont organisées afin d'illustrer les concepts vus au cours théorique.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Explications complémentaires:

Environ 22 heures de cours théoriques + 8 heures de travaux pratiques. Le cours se donne au 2ème quadrimestre. Le cours se donne en présentiel (si les conditions sanitaires le permettent), mais certaines leçons pourraient être fournies sous forme de podcasts.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les notes de cours sont fournies en anglais, au travers d'un fichier pdf disponible sur le site eCampus du cours.

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( questions ouvertes )


Explications complémentaires:

Dans l'évaluation, l'emphase est mise sur la compréhension de la matière et la maîtrise des techniques enseignées. La réussite de l'examen requiert donc l'étude et la compréhension du cours. L'évaluation se fait sur base d'un examen écrit comportant des questions de théorie et des exercices.
La partie exercices est à livre ouvert, ce qui signifie que l'étudiant peut disposer des notes de cours et de ses notes personnelles sous forme papier. L'usage de supports électroniques, tablettes, smartphones ou autres durant l'examen est interdit.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Néant.

Contacts

Prof. Gregor Rauw Institut d'Astrophysique et Géophysique, Bât. B5c Allée du 6 Août, 19c 4000 Liège
Tel. +32-(0)4 366 9740 e-mail: g.rauw@uliege.be