2021-2022 / SPAT0007-2

Variable stars

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 premier quadrimestre, examen en janvier

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

En astrophysique, le scientifique est condamné à regarder sans pouvoir manipuler directement son sujet d'étude. Dès lors, il est important de rassembler un maximum d'informations afin de comprendre la nature des objets étudiés. Dans ce contexte, la variabilité temporelle constitue un outil d'investigation précieux.
Le cours décrit les propriétés observationnelles d'un grand nombre de catégories d'étoiles variables (individuelles ou multiples), les techniques d'analyse ainsi que les modèles les plus récents qui permettent d'interpréter ces observations.
En ce qui concerne les étoiles individuelles, nous passons en revue les différentes classes de variables pulsantes rencontrées dans le diagramme de Hertzsprung-Russel et les relations période-luminosité établies pour ces objets. Nous abordons ensuite l'étude de la variabilité photométrique et spectroscopique des étoiles massives résultant de structures à petite et grande échelle dans les vents stellaires. Cette partie du cours se termine par l'étude de quelques catégories d'étoiles variables de faible température: les objets de type R Corona Borealis, les étoiles pré-séquence principale et les étoiles actives présentant de larges flares. La deuxième partie du cours est consacrée à l'étude de systèmes multiples comportant deux ou plusieurs étoiles. Nous considérons les techniques de détermination des paramètres fondamentaux (masse, rayon,...) à partir de l'étude de binaires spectroscopiques et de binaires à éclipses. Une attention particulière est accordée aux binaires en interaction : variables cataclysmiques, novae, binaires X, binaires à collisions de vents stellaires,...
Le cours est en partie donné sous forme de classe inversée: régulièrement un "challenge" est soumis aux étudiants afin qu'ils y réfléchissent et présentent leur solution au cours suivant.

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

A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de répondre notamment aux trois questions suivantes:






  • Quelles sont les propriétés générales des étoiles variables et comment peut-on les utiliser pour mieux comprendre les processus dans l'Univers?
  • Comment extraire les informations essentielles des séries temporelles de spectres et/ou des courbes de lumière?
  • Quels sont les modèles qui expliquent ces variations?

Savoirs et compétences prérequis

Connaissances fondamentales en mathématiques, physique et mécanique classique.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La majorité des cours se donneront en présentiel (si les conditions sanitaires le permettent), mais certaines séances pourraient aussi être fournies sous forme de podcasts. Le cours utilise en partie une approche de classe inversée: des questions de compréhension sont posées régulièrement et les étudiants doivent utiliser les moyens mis à leur disposition pour y répondre pour la séance suivante. 
Au cours d'une séance de travaux pratiques sur ordinateur, les étudiants auront l'occasion d'analyser une courbe de lumière d'une binaire à éclipses avec un programme d'analyse spécifique.
Sur base des concepts acquis lors du cours, les étudiants réaliseront un travail qui consiste en une analyse critique d'un article scientifique sur une étoile variable et la proposition d'un programme d'observations d'une étoile variable avec le télescope robotique TIGRE.

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

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


Explications complémentaires:

Le cours se donne en présentiel (si les conditions sanitaires le permettent), généralement à raison de 3h/semaine au 1er semestre.
Certaines séances seront fournies sous forme de podcasts.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Notes de cours en anglais mis à la disposition des étudiants sous la forme d'un fichier pdf.

Modalités d'évaluation et critères

Travail à rendre - rapport

Evaluation continue


Explications complémentaires:

L'évaluation se compose pour 25% de la note obtenue pour la participation aux "challenges" récurrents au cours de l'année, et pour 75% de la note obtenue pour le travail personnel.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

N/A

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