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VEGA/CHARA

VEGA/CHARA. D. MOURARD OCA/FIZEAU et le groupe VEGA (OCA, LAOG, CRAL, CHARA…). Haute résolution angulaire et spectrale (0.3mas et R=6000/30000). Apport de VEGA. Mesures différentielles. Paramètres fondamentaux. Mode 3T HD3360- 10-08. Remote control. CHARA Array. 09-2007: Integration

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Presentation Transcript

  1. VEGA/CHARA D. MOURARD OCA/FIZEAU et le groupe VEGA (OCA, LAOG, CRAL, CHARA…) Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  2. Haute résolution angulaire et spectrale (0.3mas et R=6000/30000) Apport de VEGA Mesures différentielles Paramètres fondamentaux Mode 3T HD3360- 10-08 Remote control CHARA Array 09-2007: Integration 07-2008: Premières observations 07-2009: Operation en remote 06-2010: Premiers papiers scientifiques Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  3. Instrumental visibility Spectrograph Characteristics Limiting magnitude Differential phase Polarisation behaviour Summary of performances (Mourard et al, A&A 508 2009) sV²Cal≈2% R0=8cm R0=15cm s(j)≈1-2° Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  4. Summary of the VEGA Science Programs • First science papers • AB Aur: Perraut et al, A&A 516, L1 (2010) • A/B Supergiants: Chesneau et al, A&A in press (2010) • bet CepNardetto et al. in press (2010) • roAp starsPerraut et al. in press (2010) • Circumstellar environments • Kinematics study in the circumstellar environment of Be stars (Delaa et al.) • Interactive massive stars: ups Sgr and bet Lyr (Bonneau et al.) • K Giants stars • Stellar wind • Theta1 OriC • EpsAur • … • Fundamental parameters • Exoplanet host stars, 13 Cyg • sub giants radii and orbits (class IV stars) • Rotation of stars • Delta Scuti • … Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  5. Fukagawa, 2004. Subaru AB Aur is a prototype of Herbig Ae/Be stars and, as such, it has been fully observed in spectroscopy, in infrared interferometry (PTI, IOTA, …) • Spectral type : A0 • Magnitudes : V = 7.1 / K = 4.4 • Distance : 144 pc • Luminosity : 47 L • Large infrared excess • No jets, no CO flow • Variability of the Ha emission at a scale of a few hours  Stellar activity, link wind and disc, … Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  6. VEGA observations Ha V² 1 • 2008. S1S2: Clear spatial resolution of AB Aur in Ha • 2008. W1W2: Fringes but SNR too poor • 2009. S1S2: Tracking problem l Wind modelling PCygni profile

  7. Interpretation Additional component X-Wind D-Wind

  8. Interpretation • A wind only does not allow us to reproduce the spectrum AND the visibility curve, even if this wind is very extended.  Another component has to be considered. We assume a brightness assymetry in agreement with : - the spiral arms detected at few hundreds of AU - the non-null closure phase measured by Millan-Gabet et al. (2006) - the binarity signals recorded by spectro-astrometry by Baines et al. (2006)  7% of flux @ ~40mas (5.5 AU) Perspectives: - Observe AB Aur in 2010 with larger baselines to resolve its photosphere - Take benefit of IR fringe tracking

  9. Deneb, Przybilla et al. 2008 Rigel, Kaufer et al. 1997, PhD thesis • Interests in the visible of A/B supergiants (e.g. Deneb A2Ia, and Rigel B8Ia): • - Very bright and used as stellar candles, • large diameters (60-100 solar radii), Deneb and Rigel are 2-3mas sources • Variability in Ha line (R>10000), sensitive to mass-loss and its perturbation, time scale weeks to months. Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  10. VEGA/CHARA observations of Deneb: the Ha line Time variability I f Spatial variability l I V f Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  11. Full 1D modeling of the wind of Deneb Synthetic spectra for different mass-loss rates I I V l l • Parameters from the model of Schiller et al. 2008 • Conclusions: • The Ha line is complex with subtle opacity effects, • The visibility curve is a sensitive indicator of mass-loss rate. The current modeling succeeds in fitting the data by changing the mass-loss rate. • The differential phase signals clearly indicates asymmetries in the wind, changing with time. Progresses in the modeling are necessary. Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  12. Etude de l’environnement proche de b Cephei Scientific justifications: Anisotropic features at the limit of the resolution (Labeyrie et al. 1974) Observations: 29 measurements, 2 baselines S1S2 and W1W2 at 10 different wavelengths model 1: star + Gaussian S1S2 W1W2 4 models tested: 1: star + Gaussian (χ^2= 2.5) 2: star + circular ring (χ^2= 1.5) 3: star + Gaussian + companion at 170 mas (χ^2= 2.5). Our data are not sensitive to the companion 4: star + peculiar ring (χ^2= 0.9) Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  13. Etude de l’environnement proche de b Cephei (2) Orbital period of the star: 12 days The ring (magnetically confined) is “following” the rotation t1 t2 Nardetto et al., A&A in press Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  14. Mesure du diamètre angulaire d’une étoile ro Ap: g Equ • Scientific justifications (PI : K. Perraut): roAp are bright, pulsate with large amplitudes and in high radial orders. They have strong and large-scale organized magnetic fields.To put constraints on the interior chemical composition, the mixing length parameter and the amount of convective overshooting, asteroseismic data should be associated with high precision stellar diameter (Cunha et al. 2003, MNRAS, 343, 831). • This is very challenging due to the small angular diameter (< 1 mas) of these stars. Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  15. Mesure du diamètre angulaire d’une étoile ro Ap (2): g Equ fLD=0.56+-0.02mas Perraut et al., A&A in press • Collection of photometric and low resolution spectroscopic data • Use of Kurucz models for UV and IR parts of the spectrum • Bolometric flux • From the bolometric flux and the angular diameter determined with CHARA/VEGA observations : • Effective temperature • From the bolometric flux, the angular diameter, and the parallax : • Radius and luminosity = position in the HR diagram Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  16. Développements en cours • Consolidation du traitement des données 3T et 4T • ¼ pixel; Clôture; OIFITS; post-tools • Consolidation du pipeline automatique et de la base de données • Développement d’un interface mode VO pour les phases amont des observations. Liaison JMMC/ASPRO2 • Développements des outils de post-traitement • Visualisation • Mise en forme (OIFITS format) des résultats de mesure • Amélioration de la qualité de la source de calibration spectrale et nécessité de développer un nouveloutil de calibration spectrale Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  17. Contexte • Groupescientifique VEGA (OCA, LAOG, CRAL) trèsactif. Nombreuxprogrammesscientifiques en cours et activitéimportante de publications • Environ 50 nuits par an dont de plus en plus de remote • Ouverture plus large de l’instrument • Nombreusesdemandesnationales et internationales • Ouverture de CHARA via les appels NOAO • Consolidation du mode VEGA + IR • CLIMB • MIRC • Fringe tracking et Programmessimultanés • Améliorationconsidérable de la qualité des données Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  18. Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  19. Table des tâches (WorkPackages) à mener (12/2009) • Qualification de la réduction des données en mode 3T (2h.mIR), mise en opération routinière (1h.mIR). Outil de préparation des observations associé (2-3h.mAI+PI). • Déploiement d’un pipeline automatique de base (1h.mIR+stagiaire+PI) • Renforcement des outils d’analyse post-traitement (Groupe scientifique + 3h.m IE) • Calibrations spectrales automatiques (2h.m AI+stage+PI) • Base de données des observations (3 h.m IE, CDD?) • Blinder l’asservissement des franges (0.5h.m IR) • Valider les observations en aveugle avec fringe tracking IR: premiers essais concluants mais rendre ce mode routinier en prévision du futur. (0.5h.mIR+PI) 80% 90% 70% 70% 90% 100% 100%

  20. Calendrier de maintenant à +6-12 mois (12/2009) • Calendrier à 6 mois • Priorité absolue à la publication des résultats des observations 2T (mars-avril 2010) • Publication des résultats de la qualification du mode 3T si les dernières données permettent l’illustration en mode clotûre. (avril 2010) • Valider le concept de base de données et rendre opérationnel (mai 2010) • Rendre le mode 3T opérationnel en routine et étendre l’outil de préparation des observations pour ce mode 3T (juin 2010) • Calendrier à 12 mois • Observations conjointes VEGA+FLUOR et VEGA+MIRC. Utilisation routinière du fringe tracker (si mis en place) et des compensateurs de dispersion. 100% 30% 90% 100% 100%

  21. Calendriergénéraljusqu’à la fin du projet (12/2009) • Phase d’exploitation: 20102012 • Assistance observateurs • Déploiement pipeline • Base de donnéesopérationnelle • Maintenance • Perspectives >2012/2013 • Compétitivité de VEGA à analyser: revue à prévoir. • Poursuite de la veillesur les détecteurs pour garder le leadership sur les détecteurscomptage visible et exploiter au mieux les possibilités de l’instrument. • Accompagnerl’arrivée de l’optiqueadaptativesur les télescopes CHARA en repensant la chambre finale du spectrographe Atelier scientifique en janvier 2011

  22. Besoins identifiés 11/2010 pour 2011 et + • Maintenance du système de contrôle de plus en plus allégée mais existante tout de même (JMC, DM) • Soutien aux développements de la gestion de l’instrument (PIVOT et base de données) (JMC, DM + CDD) • Travail récurrent mais court sur la mise en place des données (AS) • Travail de maintenance et upgrade du pipeline de réduction (PhB, DM) • Développement des outils d’analyse (Groupe scientifique, CR) • Reconstruction d’images. Visible + IR • Budget… Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

  23. Prévision ANR/ERC • Physics of Stellar Atmospheres and Surfaces • Lagrange, Laog, Lesia • Apport de l’interférométrie visible aux exo planètes, à l’astérosismologie et à l’astrométrie • Développements de modèles, notamment sur les processus de transport • Soutiens aux observations inédites avec VEGA/CHARA et aux observations complémentaires Revue FIZEAU 2010 D. Mourard VEGA

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