Patrick Dufour
Les travaux de recherche du professeur Patrick Dufour de l’Université de Montréal sont principalement orientés vers l’étude de l’atmosphère des étoiles naines blanches, et ce, autant d’un point de vue théorique (calculs détaillés de modèles d’atmosphères) qu’observationnel (observations spectroscopiques et photométriques).
Une naine blanche typique est composée d’un noyau de carbone et d’oxygène, formant plus de 99 % de sa masse, entouré d’une mince couche d’hélium. Dans environ 80 % des cas, une mince couche additionnelle d’hydrogène complète l’enveloppe. Les naines blanches sont des étoiles très compactes ayant des gravités de surface extrêmement élevées (plus de 10 000 fois celle à la surface du Soleil); les éléments lourds, initialement présents à la surface de ces étoiles, coulent donc très rapidement sous la photosphère. C’est ce phénomène de diffusion qui est à l’origine de la remarquable pureté en hydrogène ou hélium observée à la surface de la plupart des naines blanches.
Pour un important groupe de naines blanches, on observe cependant la présence de raies métalliques, telles le calcium, le fer ou le magnésium. La présence d’éléments lourds dans l’atmosphère d’une naine blanche implique nécessairement qu’une source externe a récemment pollué la surface de cette étoile. On admet désormais que la source de cette soudaine pollution est l’accrétion de matière à partir d’un disque de débris résultant de la destruction d’un objet rocheux par les forces de marée de la naine blanche. L’objet en question est vraisemblablement une petite planète ou un astéroïde ayant survécu la phase de géante rouge pré-naine blanche.
L’analyse des naines blanches polluées en éléments lourds nous offre donc une occasion unique d’étudier la composition chimique interne de systèmes planétaires extrasolaires. Elle nous permet ainsi d’obtenir de l’information sur la formation et l’évolution des planètes en général. Une grande partie des travaux est donc consacrée à la recherche et à l’analyse détaillée d’étoiles naines blanches grandement polluées par des débris planétaires.
