Étude de l'hétérogénéité et de la cinématique du puissant vent stellaire de trois étoiles Wolf-Rayet très chaudes de la séquence d'azote

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude de l'hétérogénéité et de la cinématique du puissant vent stellaire de trois étoiles Wolf-Rayet très chaudes de la séquence d'azote

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude spectroscopique du système WR145: une étoile Wolf-Rayet hybride WN/C dont le vent entre en collision avec le vent de son compagnon O

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

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.

Recherche de champs magnétiques chez les étoiles Wolf-Rayet par l'analyse d'observations spectropolarimétriques.

Cette thèse de doctorat présente les résultats d'un relevé spectropolarimétrique visant la détection directe de champs magnétiques dans le vent d'étoiles Wolf-Rayet (WR). Les observations furent entièrement obtenues à partir du spectropolarimètre ESPaDOnS, installé sur le télescope de l'observatoire Canada-France-Hawaii. Ce projet débuta par l'observation d'un étoile très variable de type WN4 appelée EZ CMa = WR6 = HD 50896 et se poursuivit par l'observation de 11 autres étoiles WR de notre galaxie. La méthode analytique utilisée dans cette étude vise à examiner les spectres de polarisation circulaire (Stokes V) et à identifier, au travers des raies d'émission, les signatures spectrales engendrées par la présence de champs magnétiques de type split monopole dans les vents des étoiles observées. Afin de pallier à la présence de polarisation linéaire dans les données de polarisation circulaire, le cross-talk entre les spectres Stokes Q et U et le spectre Stokes V fut modélisé et éliminé avant de procéder à l'analyse magnétique. En somme, aucun champ magnétique n'est détecté de manière significative dans les 12 étoiles observées. Toutefois, une détection marginale est signalée pour les étoiles WR134, WR137 et WR138 puisque quelques-unes de leur raies spectrales semblent indiquer la présence d'une signature magnétique. Pour chacune de ces trois étoiles, la valeur la plus probable du champ magnétique présent dans le vent stellaire est respectivement de B ~ 200, 130 et 80 G. En ce qui concerne les autres étoiles pour lesquelles aucune détection magnétique ne fut obtenue, la limite supérieure moyenne de l'intensité du champ qui pourrait être présent dans les données, sans toutefois être détecté, est évaluée à 500 G. Finalement, les résultats de cette étude ne peuvent confirmer l'origine magnétique des régions d'interaction en co-rotation (CIR) observées chez plusieurs étoiles WR. En effet, aucun champ magnétique n'est détecté de façon convaincante chez les quatre étoiles pour lesquelles la présence de CIR est soupçonnée.

Reconstruction of a multi-vent kimberlite eruption from deposit and host rock characteristics: Jericho kimberlite, Nunavut, Canada

The Jericho kimberlite (173.1. ±. 1.3. Ma) is a small (~. 130. ×. 70. m), multi-vent system that preserves products from deep (>. 1. km?) portions of kimberlite vents. Pit mapping, drill core examination, petrographic study, image analysis of olivine crystals (grain size distributions and shape studies), and compositional and mineralogical studies, are used to reconstruct processes from near-surface magma ascent to kimberlite emplacement and alteration. The Jericho kimberlite formed by multiple eruptions through an Archean granodiorite batholith that was overlain by mid-Devonian limestones ~. 1. km in thickness. Kimberlite magma ascended through granodiorite basement by dyke propagation but ascended through limestone, at least in part, by locally brecciating the host rocks. After the first explosive breakthrough to surface, vent deepening and widening occurred by the erosive forces of the waxing phase of the eruption, by gravitationally induced failures as portions of the vent margins slid into the vent and, in the deeper portions of the vent (>. 1. km), by scaling, as thin slabs burst from the walls into the vent. At currently exposed levels, coherent kimberlite (CK) dykes (<. 40. cm thick) are found to the north and south of the vent complex and represent the earliest preserved in-situ products of Jericho magmatism. Timing of CK emplacement on the eastern side of the vent complex is unclear; some thick CK (15-20. m) may have been emplaced after the central vent was formed. Explosive eruptive products are preserved in four partially overlapping vents that are roughly aligned along strike with the coherent kimberlite dyke. The volcaniclastic kimberlite (VK) facies are massive and poorly sorted, with matrix- to clast-supported textures. The VK facies fragmented by dry, volatile-driven processes and were emplaced by eruption column collapse back into the volcanic vents. The first explosive products, poorly preserved because of partial destruction by later eruptions, are found in the central-east vent and were formed by eruption column collapse after the vent was largely cleared of country rock debris. The next active vent was either the north or south vent. Collapse of the eruption column, linked to a vent widening episode, resulted in coeval avalanching of pipe margin walls into the north vent, forming interstratified lenses of country rock-rich boulder breccias in finer-grained volcaniclastic kimberlite. South vent kimberlite has similar characteristics to kimberlite of the north vent and likely formed by similar processes. The final eruptive phase formed olivine-rich and moderately sorted deposits of the central vent. Better sorting is attributed to recycling of kimberlite debris by multiple eruptions through the unconsolidated volcaniclastic pile and associated collapse events. Post-emplacement alteration varies in intensity, but in all cases, has overprinted the primary groundmass and matrix, in CK and VK, respectively. Erosion has since removed all limestone cover.

A two-dimensional numerical investigation of the oscillatory flow behaviour in rectangular fire compartments with a single horizontal ceiling vent

This paper presents a comparison of fire field model predictions with experiment for the case of a fire within a compartment which is vented (buoyancydriven) to the outside by a single horizontal ceiling vent. Unlike previous work, the mathematical model does not employ a mixing ratio to represent vent temperatures but allows the model to predict vent temperatures a priori. The experiment suggests that the flow through the vent produces oscillatory behaviour in vent temperatures with puffs of smoke emerging from the fire compartment. This type of flow is also predicted by the fire field model. While the numerical predictions are in good qualitative agreement with observations, they overpredict the amplitudes of the temperature oscillations within the vent and also the compartment temperatures. The discrepancies are thought to be due to three-dimensional effects not accounted for in this model as well as using standard ‘practices’ normally used by the community with regards to discretization and turbulence models. Furthermore, it is important to note that the use of the k–ε turbulence model in a transient mode, as is used here, may have a significant effect on the results. The numerical results also suggest that a linear relationship exists between the frequency of vent temperature oscillation (n) and the heat release rate (Q0) of the type n∝Q0.290, similar to that observed for compartments with two horizontal vents. This relationship is predicted to occur only for heat release rates below a critical value. Furthermore, the vent discharge coefficient is found to vary in an oscillatory fashion with a mean value of 0.58. Below the critical heat release rate the mean discharge coefficient is found to be insensitive to fire size.

Food sources, behaviour, and distribution of hydrothermal vent shrimps at the Mid-Atlantic Ridge

Five species of bresilioid shrimp were investigated at seven hydrothermal sites on the Mid-Atlantic Ridge: Menez Gwen, Lucky Strike, Rainbow, Broken Spur, TAG, Snake Pit and Logatchev. Samples were prepared for analysis of stable isotopes, elemental composition and lipids. Shrimp behaviour was observed from the submersible ‘Alvin’ and in the laboratory aboard RV ‘Atlantis’. The distribution and zonation of the shrimp species was recorded. Juvenile shrimp of all species arrive at the vents carrying reserves of photosynthetic origin, built-up in the pelagic larval stages. These reserves are used while the shrimp metamorphose to the adult form and, in Rimicaris exoculata and Chorocaris chacei, while they develop epibiotic bacteria supporting structures, the modified mouthparts and the inside of the carapace. The main food of adult R. exoculata is filamentous bacteria that grow on these structures. The intermediate sizes of C. chacei also feed on such bacteria, but the final stage gets some food by scavenging or predation. Mirocaris species scavenge diverse sources; they are not trophically dependent on either R. exoculata or mussels. Adults of Alvinocaris markensis are predators of other vent animals, including R. exoculata. The dense swarms of R. exoculata, with their exosymbionts, can be compared to endosymbiont-containing animals such as Bathymodiolus and the vestimentiferan tube-worms of the Pacific vents. Such associations, whether endo- or ectosymbiotic, may be necessary for the development of flourishing communities at hydrothermal vents.