Étude des propriétés atmosphériques et magnétiques des étoiles naines blanches froides riches en hydrogène

Abstract

Ce mémoire présente une analyse photométrique et spectroscopique d'un échantillon de 16 naines blanches magnétiques froides riches en hydrogène. L'objectif principal de cette étude est de caractériser leurs propriétés atmosphériques et magnétiques afin d'obtenir une vision d'ensemble représentative de cette population d'étoiles. Pour ce faire, il a fallu réunir le plus d'information possible sur toutes les candidates sous la forme de spectres visibles à haut signal-sur-bruit et de données photométriques. Il a également été nécessaire de mettre à jour les modèles d'atmosphère de Bergeron et al. (1992) à l'aide des avancées réalisées par Tremblay & Bergeron (2009). Les paramètres atmosphériques de chacune des étoiles ont ensuite été déterminés en modélisant les distributions d'énergie photométriques observées tandis que la topologie et l'intensité du champ magnétique ont été obtenues en comparant des spectres synthétiques magnétiques au profil d'absorption Zeeman autour de H-alpha. Qui plus est, un processus de déconvolution combinant ces deux approches a aussi été créé afin de traiter adéquatement les systèmes binaires présents dans l'échantillon. Les résultats de ces analyses sont ensuite exposés, incluant une discussion sur la possible corrélation entre les paramètres atmosphériques et les propriétés magnétiques de ces naines blanches. Finalement, cette étude démontre que les données spectroscopiques de la majorité de ces étoiles peuvent uniquement être reproduites si ces dernières se trouvent dans un système binaire composé d'une seconde naine blanche. De plus, les résultats suggèrent que le champ magnétique de ces naines blanches froides ne peut pas être d'origine fossile et doit être généré par un mécanisme physique devant encore être identifié.

This paper presents a photometric and spectroscopic analysis of 16 cool hydrogen-rich magnetic white dwarfs. The main objective of this study is to characterize their atmospheric and magnetic properties in order to obtain a representative overview of this stellar population. To reach this goal, photometric data and high signal-to-noise ratio spectra have been gathered for all the candidates. The models presented by Bergeron et al. (1992) were also updated using the work of Tremblay & Bergeron (2009). Afterward, the atmospheric parameters of each star were obtained from fits to the observed photometric energy distribution, while the topology and strength of the magnetic field are determined using spectroscopic fits to the observed Zeeman absorption features at H-alpha. Moreover, a deconvolution procedure combining these two approaches has also been developed in order to reproduce correctly the binary systems in the sample. The results of these analyses are then presented, including a discussion on the possible correlation between the atmospheric parameters and the magnetic properties of these white dwarfs. Finally, the results of this study suggest that most stars in this sample can only be accounted for if they are unresolved double white dwarfs systems. In addition, the results also demonstrate that the magnetic field in these cool white dwarfs cannot have a fossil origin, and must be somehow generated by a physical mechanism yet to be identified.