GEPI

De la conception instrumentale
à l’exploitation des observables

CIFIST

 Présentation de l’équipe

L’équipe CIFIST financée par la commission européenne pour quatre ans est composé de cinq chercheurs en CDD (P. Bonifacio, H.-G. Ludwig, L. Sbordone, J.I. González Hernández, N. T. Behara et une étudiante en thése (E. Caffau). Quatre personnes sont au GEPI depuis le début du projet, septembre 2005, (PB, HGL, JGH, EC) et deux (LS, NTB) depuis septembre 2006. Le financement EU terminera fin août 2009.

 Description du projet

La thématique centrale de l’équipe est la recherche et l’étude de la composition chimique détaillé des étoiles de très faible métallicité. Ces étoiles sont des fossiles des premières phases de l’évolution Galactique et leur composition chimique nous donne des informations sur la nucléosynthése de la premiere génération d’étoiles et, indirectement, sur la réionisation de l’Univers.

Pour pouvoir déterminer la composition chimique de ces étoiles primitives avec une précision suffisante, l’équipe CIFIST a développé un programme de recherche de pointe, tant sur le plan observationel que théorique.

  • Du point de vue observationel de nombreux spectres d’étoiles extrêmement déficientes en métaux ont été obtenus à grande résolution sur de grands téléscopes tels le VLT. Ces spectres d’objets souvent très faibles ont été très soigneusement réduits et moyennés.
  • Du point de vue théorique beaucoup d’efforts ont été consacrés aux calculs de simulations hydrodynamiques des atmosphères stellaires (ci-après modèles 3D, par souci de brièveté), avec le code CO5BOLD. A cette fin, les ressources de calcul disponibles ont été pleinement exploitées. Il s’agit notamment des 14 noeuds de la grappe financée à cette fin par l’europe, ainsi que des 41000 heures de temps CPU alloué à notre projet par le Centre de informatique CINECA (Bologne, Italie).

Depuis le début du projet CIFIST 40 modèles 3D ont été calculées, d’autres modèles sont en cours de calcul. Seules deux équipes dans le monde calculent de tels modèles. Nous disposons actuellement de la collection la plus importante de modèles 3D.

Le projet CIFIST-legacy est de mettre à la disposition de la communauté

  • les spectres réduits et moyennés des étoiles galactiques très primitives obtenus dans l’intervalle 360-1000 nm avec une résolution d’environ 45000.
  • la grille de modèles 3D

 Compatibilité avec l’observatoire virtuel

Nous envisageons de rendre les spectres d’étoiles galactiques primitives (une centaines actuellement) disponibles par accés direct sur notre site WEB. Ces spectres devraient être consultables directement par l’OV en « simple spectral access protocol »

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Figure 1
Modeles 3D d’atmosphères dans le plan température effective-gravité. Chaque modèle est calculé pour 4 métallicités différentes. Les modèles achevés sont réprésentés en vert, les modèles en cours de construction sont en rouge, et les carrés vides marquent les modèles prévus. Le symbole circulaire indique le Soleil.

 La grille de modèles 3D

Une fraction importante de l’espace « température effective, gravité de surface, composition chimique » a été peuplé de modèles 3D. Les calculs de modèles ont été effectués en partie sur une grappe de PC dédiée (financée par la commission européenne, et opérationnelle depuis mars 2007), et en partie sur un supercomputer au centre CINECA. La figure 1 résume l’état actuel du projet de modèlisation.

Dans le cadre du projet CIFIST legacy, il est prevu d’étendre cette grille de modèles et de les transformer dans un format qui permet une application aisée et un accès facile aux chercheurs intéressés. Il est envisagé de développer une base de données web-based contenant les produits de données de la modélisation 3D, en particulier ceux qui s’appliquent aux spectres synthètiques.