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Besoins futurs en tâches de service JMMC/MOIO/AMHRA

Published on March 15, 2020

Le SNO5 MOIO (Méthodes et Outils pour l'Interférométrie Optique; responsable G. Duvert), coordonné par le JMMC (Pôle National de traitement des données interférométriques IR/Visible; responsable G. Duvert), maintient le service AMHRA (Analyse et Modélisation pour la Haute Résolution Angulaire), dont le responsable est A. Domiciano de Souza.

L'exploitation scientifique optimale et élargie à toute la communauté des instruments interférométriques modernes (e.g., VLTI/GRAVITY, VLTI/MATISSE, et CHARA/SPICA à partir de début 2022) a demandé une évolution des outils de modélisation et d'analyse permettant (1) la préparation des observations et (2) l'interprétation de données, grâce à l'inclusion d'ingrédients physiques et des aspects polychromatiques (dépendance en longueur d'onde). AMHRA, qui a pour but de répondre à ces besoins, est entré dans sa phase de mise à disposition au public en 2019 (https://amhra.oca.eu/), avec l'ouverture du nouveau portail web du JMMC (https://www.jmmc.fr/).

AMHRA offre actuellement différents types de modèles (e.g. étoiles massives, Be,  supergéantes rouges ou bleues, profils d'intensité pour étoiles FGK naines) sous forme de codes numériques rapides ou encore de grilles de modèles pré-calculées avec des codes de transfert radiatif sophistiqués. Des outils d'analyse pour comparaison modèles-observations sont également offerts. AMHRA a vocation à se développer dans le long terme, en s'adaptant aux nouveaux instruments en HRA et à leur précision et leur résolution (angulaire et spectrale) croissantes. Il est ainsi nécessaire d'accroître l'offre de modèles et outils dans AMHRA, avec en particulier les besoins futurs en tâche de service suivants identifiés comme prioritaires :

• Travail conséquent pour la création ou mise à disposition de profils d'intensité théoriques multi-longueur d'ondes (modèles d'assombrissement centre-bord ACB) couvrant tout le diagramme H-R. Ces modèles peuvent provenir de codes 1D tels que MARCS/Turbospectrum, SATLAS, TLUSTY/SYNSPEC, CMFGEN, ainsi que de codes permettant une modélisation en 3D. Ce profils sont indispensables pour l'obtention de paramètres fondamentaux précis, et notamment pour attendre une précision de diamètres angulaires meilleure que 1 % à partir de mesures interférométriques futures, en particulier celles de l'instrument CHARA/SPICA. En même temps, ces mesures précises permettront d'optimiser l'exploitation scientifique d'instruments tels que PLATO, mais également TESS, CHEOPS et autres. CHARA/SPICA et PLATO sont classés comme indispensables dans la prospective 2019-2023 du PNPS. En offrant divers modèles d'ACB 1D et 3D, AMHRA permet de comparer ces modèles en fonction des différents paramètres (e.g. Teff, log g, overshooting, métallicité) et ainsi fournir des mesures de diamètres angulaires précises et non-biaisées. Les meilleurs modèles ainsi calibrés sur des étoiles suffisamment résolues pourront ensuite être utilisés pour l'étude d'un grand nombre (plusieurs milliers) d'étoiles moins résolues ainsi que pour l'exploitation scientifique optimale de projets demandant une connaissance précise de lois d'ACB et de diamètres angulaires.
• Travail visant à rendre disponible des modèles (grille ou modèles rapides) de disques protoplanétaires autour d'étoiles jeunes (massives et de faible masse). Ces modèles, non offerts actuellement par AMHRA, apporteront une importante plus-value aux données scientifique de VLTI/MATISSE. En effet, l'étude de disques protoplanétaires constitue une des priorités scientifiques de MATISSE et ce thème scientifique a également été identifié par le PNPS comme étant prioritaire pour la prospective 2019-2023.
• Rendre les modèles (existants et futurs) offerts par AMHRA compatibles (couverture et résolution spectrale spectrale, échantillonnage spatial) avec le plus grand nombre d'interféromètres opérant dans le visible, proche et moyen infrarouge, et éventuellement dans le mm.
• Assistance continue aux utilisateurs et création de guides d'utilisation. Également travailler sur l'amélioration permanente des interfaces web pour faciliter l'utilisation de modèles, maintenir et développer l'interopérabilité avec les autres outils MOIO (e.g. ASPRO2, LITPro), tout en respectant les standards Observatoire Virtuel. Si besoin, participer à l'ajustement de ces standards aux formats d'images (cartes d'intensité polychromatique) utilisées dans la modélisation pour l'interférométrie. Un renforcement avec les activités du SUV (Service aux Utilisateurs du VLTI) est également nécessaire visant une grande synergie entre les services JMMC. En effet, en profitant de l'expertise scientifique dans AMHRA et de son interopérabilité avec les autres outils MOIO, le SUV peut aller encore plus loin dans son objectif d'apporter un vrai plus en termes d'interprétation de données à ses utilisateurs.
• Développement de différents outils d'analyse adaptés à des modèles physiques (image polychromatiques) avec différentes résolutions spatiales et spectrales et aux divers interféromètres (passés, présents et futurs). Ces outils doivent permettre par exemple de contraindre l'espace de paramètres physiques (e.g. recherche de minima de chi2, estimation d'incertitudes et de corrélations) sous la contrainte des des données interférométriques, avec la possibilité de rajouter d'autres types de données telles que spectroscopiques et photométriques. Les outils doivent être adaptés à l'utilisation de grilles de modèles pré-calculées ou de modèles physiques « rapides » (calcul temps-réel).
• Animation scientifique autour d'AMHRA : actions de communication (e.g. conférences), écoles d'interférométrie (e.g. VLTI School).

Contacts : A. Domiciano de Souza (OCA) et G. Duvert (IPAG)