A new maximum likelihood method for luminosity calibrations

A new statistical parallax method using the Maximum Likelihood principle is presented, allowing the simultaneous determination of a luminosity calibration, kinematic characteristics and spatial distribution of a given sample. This method has been developed for the exploitation of the Hipparcos data and presents several improvements with respect to the previous ones: the effects of the selection of the sample, the observational errors, the galactic rotation and the interstellar absorption are taken into account as an intrinsic part of the formulation (as opposed to external corrections). Furthermore, the method is able to identify and characterize physically distinct groups in inhomogeneous samples, thus avoiding biases due to unidentified components. Moreover, the implementation used by the authors is based on the extensive use of numerical methods, so avoiding the need for simplification of the equations and thus the bias they could introduce. Several examples of application using simulated samples are presented, to be followed by applications to real samples in forthcoming articles.

uvbyHbeta photometry of main sequence A type stars.

We present Stroemgren uvby and Hbeta_ photometry for a set of 575 northern main sequence A type stars, most of them belonging to the Hipparcos Input Catalogue, with V from 5mag to 10mag and with known radial velocities. These observations enlarge the catalogue we began to compile some years ago to more than 1500 stars. Our catalogue includes kinematic and astrophysical data for each star. Our future goal is to perform an accurate analysis of the kinematical behaviour of these stars in the solar neighbourhood.

An analysis of the currently available calibrations inStromgren photometry by using open clusters

In recent years, several authors have revised the calibrations used to compute physical parameters (tex2html_wrap_inline498, tex2html_wrap_inline500, log g, [Fe/H]) from intrinsic colours in the tex2html_wrap_inline504 photometric system. For reddened stars, these intrinsic colours can be computed through the standard relations among colour indices for each of the regions defined by Strömgren (1966) on the HR diagram. We present a discussion of the coherence of these calibrations for main-sequence stars. Stars from open clusters are used to carry out this analysis. Assuming that individual reddening values and distances should be similar for all the members of a given open cluster, systematic differences among the calibrations used in each of the photometric regions might arise when comparing mean reddening values and distances for the members of each region. To classify the stars into Strömgren's regions we extended the algorithm presented by Figueras et al. (1991) to a wider range of spectral types and luminosity classes. The observational ZAMS are compared with the theoretical ZAMS from stellar evolutionary models, in the range tex2html_wrap_inline506 K. The discrepancies are also discussed.

CP2 stars as viewed by the uvby Hbeta system

A new statistical parallax method using the Maximum Likelihood principle is presented, allowing the simultaneous determination of a luminosity calibration, kinematic characteristics and spatial distribution of a given sample. This method has been developed for the exploitation of the Hipparcos data and presents several improvements with respect to the previous ones: the effects of the selection of the sample, the observational errors, the galactic rotation and the interstellar absorption are taken into account as an intrinsic part of the formulation (as opposed to external corrections). Furthermore, the method is able to identify and characterize physically distinct groups in inhomogeneous samples, thus avoiding biases due to unidentified components. Moreover, the implementation used by the authors is based on the extensive use of numerical methods, so avoiding the need for simplification of the equations and thus the bias they could introduce. Several examples of application using simulated samples are presented, to be followed by applications to real samples in forthcoming articles.

Detection of moving groups among early type stars

Our procedure to detect moving groups in the solar neighbourhood (Chen et al., 1997) in the four-dimensional space of the stellar velocity components and age has been improved. The method, which takes advantadge of non-parametric estimators of density distribution to avoid any a priori knowledge of the kinematic properties of these stellar groups, now includes the effect of observational errors on the process to select moving group stars, uses a better estimation of the density distribution of the total sample and field stars, and classifies moving group stars using all the available information. It is applied here to an accurately selected sample of early-type stars with known radial velocities and Strömgren photometry. Astrometric data are taken from the HIPPARCOS catalogue (ESA, 1997), which results in an important decrease in the observational errors with respect to ground-based data, and ensures the uniformity of the observed data. Both the improvement of our method and the use of precise astrometric data have allowed us not only to confirm the existence of classical moving groups, but also to detect finer structures that in several cases can be related to kinematic properties of nearby open clusters or associations.

Period-Luminosity-Colour distribution and classification of Galactic oxygen-rich LPVs I. Luminosity calibrations

The absolute K magnitudes and kinematic parameters of about 350 oxygen-rich Long-Period Variable stars are calibrated, by means of an up-to-date maximum-likelihood method, using HIPPARCOS parallaxes and proper motions together with radial velocities and, as additional data, periods and V-K colour indices. Four groups, differing by their kinematics and mean magnitudes, are found. For each of them, we also obtain the distributions of magnitude, period and de-reddened colour of the base population, as well as de-biased period-luminosity-colour relations and their two-dimensional projections. The SRa semiregulars do not seem to constitute a separate class of LPVs. The SRb appear to belong to two populations of different ages. In a PL diagram, they constitute two evolutionary sequences towards the Mira stage. The Miras of the disk appear to pulsate on a lower-order mode. The slopes of their de-biased PL and PC relations are found to be very different from the ones of the Oxygen Miras of the LMC. This suggests that a significant number of so-called Miras of the LMC are misclassified. This also suggests that the Miras of the LMC do not constitute a homogeneous group, but include a significant proportion of metal-deficient stars, suggesting a relatively smooth star formation history. As a consequence, one may not trivially transpose the LMC period-luminosity relation from one galaxy to the other.

Ultrasonic and LIDAR sensors for electronic canopy characterization in vineyards: advances to improve pesticide application methods

Canopy characterization is a key factor to improve pesticide application methods in tree crops and vineyards. Development of quick, easy and efficient methods to determine the fundamental parameters used to characterize canopy structure is thus an important need. In this research the use of ultrasonic and LIDAR sensors have been compared with the traditional manual and destructive canopy measurement procedure. For both methods the values of key parameters such as crop height, crop width, crop volume or leaf area have been compared. Obtained results indicate that an ultrasonic sensor is an appropriate tool to determine the average canopy characteristics, while a LIDAR sensor provides more accuracy and detailed information about the canopy. Good correlations have been obtained between crop volume (CVU) values measured with ultrasonic sensors and leaf area index, LAI (R2 = 0.51). A good correlation has also been obtained between the canopy volume measured with ultrasonic and LIDAR sensors (R2 = 0.52). Laser measurements of crop height (CHL) allow one to accurately predict the canopy volume. The proposed new technologies seems very appropriate as complementary tools to improve the efficiency of pesticide applications, although further improvements are still needed.

Drag force and frictional resistances in vertically vibrated dense granular media

The objective of this thesis is to shed light on the vertical vibration of granular materials for potential interest in the power generation industry. The main focus is investigating the drag force and frictional resistance that influence the movement of a granular material (in the form of glass beads) contained in a vessel, which is subjected to sinusoidal oscillation. The thesis is divided into three parts: theoretical analysis, experiments and computer simulations. The theoretical part of this study presents the underlying physical phenomena of the vibration of granular materials. Experiments are designed to determine fundamental parameters that contribute to the behavior of vibrating granular media. Numerical simulations include the use of three different software applications: FLUENT, LS-DYNA and ANSYS Workbench. The goal of these simulations is to test theoretical and semiempirical models for granular materials in order to validate their compatibility with the experimental findings, to assist in predicting their behavior, and to estimate quantities that are hard to measure in laboratory.

Artificial neural networks (ANN): prediction of sensory measurements from instrumental data

The objective of this study was to predict by means of Artificial Neural Network (ANN), multilayer perceptrons, the texture attributes of light cheesecurds perceived by trained judges based on instrumental texture measurements. Inputs to the network were the instrumental texture measurements of light cheesecurd (imitative and fundamental parameters). Output variables were the sensory attributes consistency and spreadability. Nine light cheesecurd formulations composed of different combinations of fat and water were evaluated. The measurements obtained by the instrumental and sensory analyses of these formulations constituted the data set used for training and validation of the network. Network training was performed using a back-propagation algorithm. The network architecture selected was composed of 8-3-9-2 neurons in its layers, which quickly and accurately predicted the sensory texture attributes studied, showing a high correlation between the predicted and experimental values for the validation data set and excellent generalization ability, with a validation RMSE of 0.0506.

Calculs de modèles d'atmosphères hors-ETL avec métaux pour les étoiles de type sdO : le cas particulier de SDSS J1600+0748

Nous présentons nos grilles de modèles d'atmosphères pour les étoiles sous-naines chaudes de type O (sdO) soit : des modèles classiques hors-ETL H, He, des modèles hors-ETL avec, en plus, du C, N, O et finalement des modèles incluant C, N, O, Fe. En utilisant les raies de Balmer et d'hélium dans le domaine du visible, nous avons fait des comparaisons entre les spectres théoriques de nos différentes grilles afin de caractériser les effets des métaux. On trouve que ces effets dépendent à la fois de la température et de la gravité. De plus, l'abondance d'hélium a une influence importante sur les effets des métaux; une abondance d'hélium faible (log N(He)/N(H) < -1,5) occasionne des effets assez importants alors qu'une abondance plus élevée tend à réduire ces mêmes effets. Nous avons aussi trouvé que l'ajout du fer (en abondance solaire) ne cause que des changements relativement faibles à la structure en température et, par le fait même, aux profils des raies d'hydrogène et d'hélium, par rapport aux changements déjà produits par le C, N, O (en abondance solaire). Nous avons utilisé nos grilles pour faire une analyse spectroscopique du spectre à haut signal sur bruit (180) et basse résolution (9 Å) de SDSS J160043.6+074802.9 obtenu au télescope Bok. Notre meilleure ajustement a été obtenu avec notre grille de spectres synthétiques incluant C, N, O et Fe en quantité solaire, menant aux paramètres suivants : Teff = 68 500 ± 1770 K, log g = 6,09 ± 0,07, and log N(He)/N(H) = -0,64 ± 0,05, où les incertitudes proviennent uniquement de la procédure d'ajustement. Ces paramètres atmosphériques, particulièrement la valeur de l'abondance d'hélium, placent notre étoile dans une région où les effets des métaux ne sont pas très marqués.

Analyse des paramètres atmosphériques des étoiles naines blanches dans le voisinage solaire

Ce mémoire présente une analyse homogène et rigoureuse de l’échantillon d’étoiles naines blanches situées à moins de 20 pc du Soleil. L’objectif principal de cette étude est d’obtenir un modèle statistiquement viable de l’échantillon le plus représentatif de la population des naines blanches. À partir de l’échantillon défini par Holberg et al. (2008), il a fallu dans un premier temps réunir le plus d’information possible sur toutes les candidates locales sous la forme de spectres visibles et de données photométriques. En utilisant les modèles d’atmosphère de naines blanches les plus récents de Tremblay & Bergeron (2009), ainsi que différentes techniques d’analyse, il a été permis d’obtenir, de façon homogène, les paramètres atmosphériques (Teff et log g) des naines blanches de cet échantillon. La technique spectroscopique, c.-à-d. la mesure de Teff et log g par l’ajustement des raies spectrales, fut appliquée à toutes les étoiles de notre échantillon pour lesquelles un spectre visible présentant des raies assez fortes était disponible. Pour les étoiles avec des données photométriques, la distribution d’énergie combinée à la parallaxe trigonométrique, lorsque mesurée, permettent de déterminer les paramètres atmosphériques ainsi que la composition chimique de l’étoile. Un catalogue révisé des naines blanches dans le voisinage solaire est présenté qui inclut tous les paramètres atmosphériques nouvellement determinés. L’analyse globale qui en découle est ensuite exposée, incluant une étude de la distribution de la composition chimique des naines blanches locales, de la distribution de masse et de la fonction luminosité.

Relevé et analyse spectroscopiques d'étoiles naines blanches brillantes et riches en hydrogène

Nous présentons un relevé et une analyse spectroscopiques de plus de 1300 naines blanches brillantes (V < 17.5) et riches en hydrogène. Des spectres dans le domaine du visible avec un rapport signal-sur-bruit élevé ont été obtenus et les données ont ensuite été analysées avec notre méthode spectroscopique habituelle qui compare les profils observés des raies de Balmer à des spectres synthétiques calculés à partir de la dernière génération de modèles d’atmosphère. D’abord, nous présentons une analyse détaillée de 29 naines blanches de type DAO utilisant une nouvelle grille de modèles qui inclut du carbone, de l’azote et de l’oxygène aux abondances solaires. Nous démontrons que l’ajout de ces métaux dans les modèles d’atmosphère est essentiel pour surmonter le problème des raies de Balmer qui empêche un ajustement simultané de toutes les raies de Balmer avec des paramètres atmosphériques cohérents. Nous identifions également 18 naines blanches chaudes de type DA qui souffrent aussi du problème des raies de Balmer. Des spectres dans l’ultraviolet lointain obtenus des archives du satellite FUSE sont ensuite examinés pour démontrer qu’il existe une corrélation entre les abondances métalliques élevées et les cas du problème des raies de Balmer. Les conséquences de ces résultats pour toutes les naines blanches chaudes et riches en hydrogène sont discutées. En particulier, le scénario évolutif pour les naines blanches DAO est révisé et nous n’avons plus besoin d’évoquer l’évolution post-EHB pour expliquer la majorité des étoiles DAO. Finalement, nous élaborons un scénario dans lequel les métaux engendrent un faible vent stellaire qui expliquerait la présence d’hélium dans les étoiles DAO. Ensuite, nous présentons les résultats globaux de notre relevé, ce qui inclut une analyse spectroscopique de plus de 1200 naines blanches de type DA. En premier lieu, nous présentons le contenu spectroscopique de notre échantillon qui contient de nombreuses classifications erronées ainsi que plusieurs naines blanches de type DAB, DAZ et magnétiques. Nous discutons ensuite des nouveaux modèles d'atmosphère utilisés dans notre analyse. De plus, nous utilisons des modèles de naines M pour obtenir de meilleures valeurs des paramètres atmosphériques pour les naines blanches qui sont membres de systèmes binaires DA+dM. Certaines naines blanches uniques et quelques systèmes binaires double-dégénérées sont également analysés de manière plus détaillée. Nous examinons ensuite les propriétés globales de notre échantillon incluant la distribution de masse et la distribution de masse en fonction de la température. Nous étudions également la façon dont les nouveaux profils de raies de Balmer affectent la détermination des paramètres atmosphériques. Nous testons la précision et la robustesse de nos méthodes en comparant nos résultats avec ceux du projet SPY, dans le cadre duquel plus de 300 des mêmes naines blanches ont été analysées d'une manière complètement indépendante. Finalement, nous faisons un retour sur la bande d'instabilité des naines blanches pulsantes de type ZZ Ceti pour voir quels effets ont les nouveaux profils de raies sur la détermination de ses frontières empiriques.

Étude observationnelle de la collision des vents dans les systèmes Wolf-Rayet+O

Nous présentons les résultats de trois campagnes d'observation d'un mois chacune dans le cadre de l'étude de la collision des vents dans les systèmes binaires Wolf-Rayet + OB. Ce travail se concentre sur l'étude des objets de l'hémisphère sud n'ayant jamais encore fait l'objet d'études poussées dans ce contexte. À cela, nous avons ajouté l'objet archétype pour ce type de systèmes : WR 140 (WC7pd + O5.5fc) qui a effectué son dernier passage périastre en janvier 2009. Les deux premières campagnes (spectroscopiques), ont permis une mise à jour des éléments orbitaux ainsi qu'une estimation de la géométrie de la zone de collision des vents et d'autres paramètres fondamentaux des étoiles pour 6 systèmes binaires : WR 12 (WN8h), 21 (WN5o+O7V), 30 (WC6+O7.5V), 31 (WN4o+O8), 47 (WN6o+O5) et 140. Une période non-orbitale courte (probablement reliée à la rotation) a également été mesurée pour un des objets : WR 69 (WC9d+OB), avec une période orbitale bien plus grande. La troisième campagne (photométrique) a révélé une variabilité étonnamment faible dans un échantillon de 20 étoiles WC8/9. Cela supporte l'idée que les pulsations ne sont pas courantes dans ce type d'étoiles et qu'il est peu probable que celles-ci soient le mécanisme dominant de formation de poussière, suggérant, par défaut, le rôle prédominant de la collision des vents.

Étude de la fonction de luminosité des étoiles naines blanches de type DA dans le relevé Kiso

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Vers une phénoménologie de la danse : une approche merleau-pontienne

La présente étude vise à dégager les paramètres élémentaires d’une analyse phénoménologique de la danse. D’emblée, la pensée de Maurice Merleau-Ponty s’impose comme cadre privilégié pour révéler l’expérience vécue de cet art qui met en scène un savoir corporel complexe. À partir de sa théorie de la perception, dont découlent les phénomènes relatifs au corps moteur, à l’espace et à l’intersensorialité, notre étude aménage les contours d’une analyse existentielle du geste dansé. Ce faisant, nous nous heurtons à un constat : le phénomène de la danse se présente comme un élément perturbateur de la pensée merleau-pontienne. En effet, il incite à en questionner les aspects fondamentaux, voire à en constater certaines limites. Informée par les études de Rudolf Laban, instigateur de la « danse libre » allemande et par les celles des philosophes contemporains Maxine Sheets-Johnstone, Michel Bernard, Laurence Louppe et Renaud Barbaras, notre étude démontre en effet que la thèse merleau-pontienne de la perception empêche de cibler le travail kinesthésique du corps propre dans l’empire du « sentir » qui l’anime et de reconnaitre sa constitution profondément dynamique. Pour combler cette carence, nous invitons à une phénoménologie de la danse qui puisse embrasser sa nature poétique, la sensibilité créatrice qu’elle requiert et le travail sensible qu’elle habilite. Nous envisageons alors, avec le philosophe de la sensation Renaud Barbaras, de nous inspirer d’une heuristique aux traits vitalistes pour réhabiliter certaines notions battues en retraite par la tradition phénoménologique. En nous tournant vers les concepts de force, de désir, d’intensification, nous tentons de retrouver dans la logique de la sensation elle-même un dynamisme fondamental que l’expérience esthétique amplifie. La recherche nous montre que la danse est l’art qui, mieux que nul autre, rend compte de ce phénomène complexe.