Etude de systèmes binaires d'objets compacts : étoiles à neutrons, étoiles de quarks étranges et trous noirs - Laboratoire Univers et Théories Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Binary systems of compact objects : neutron stars, strange quark stars and black holes

Etude de systèmes binaires d'objets compacts : étoiles à neutrons, étoiles de quarks étranges et trous noirs

Francois Limousin
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 829633

Résumé

The detection of gravitational waves by ground-based laser interferometers, such as VIRGO or LIGO, or in space with LISA will be greatly facilitated by having a prior theoretical knowledge of the signal. In this thesis, we are interested in the most likely source to be detected by the first generation of observatories: a binary system of compact objects. More precisely, we consider, in the general relativity framework, the last orbits of the inspiral phase. It enables us, not only to provide realistic initial data for the merger simulations but also to obtain many informations on the compact objects themselves.

A special effort is devoted to the improvement of those initial data, to make them as realistic as possible, from an astrophysical point of view. We thus built the first sequences of binary strange quarks stars, and this for various equations of state. Contrary to the case of polytropic neutron stars, the sequence ends at the dynamical instability. We have also calculated configurations of binary neutron stars using a waveless theory going beyond the commonly assumed approximation of a conformally flat spatial metric. We expect the obtained solutions to be more realistic and to be valuable new initial data. Finally, we studied various inner boundary conditions, in the single black hole case and for binary configurations. Those boundary conditions are based on the isolated horizon formalism and include some prescriptions for quasi-equilibrium.
La détection des ondes gravitationnelles par les détecteurs interférométriques terrestres, tels que VIRGO ou LIGO, et par la mission spatiale LISA sera fortement facilitée par la connaissance théorique à priori du signal. On s'intéresse dans cette thèse à l'étude d'une des sources de rayonnement gravitationnel les plus importantes, à savoir les systèmes binaires d'objets compacts. Plus précisément, on considère, dans le cadre de la relativité générale, les dernières orbites de la phase de quasi-équilibre. Elles permettent, d'une part, de fournir des données initiales aussi réalistes que possible pour la phase de coalescence et, d'autre part, d'apporter de nombreuses informations sur les objets compacts émetteurs.

Un effort est fait pour améliorer, rendre ces données initiales les plus réalistes possible d'un point de vue astrophysique. Nous avons ainsi construits les premières séquences de binaires d'étoiles de quarks étranges, et ce pour différentes équations d'état. Contrairement au cas d'étoiles à neutrons polytropiques, la séquence se termine par une instabilité dynamique. Nous avons également calculé des configurations de binaires d'étoiles à neutrons à l'aide d'une théorie sans onde allant au delà de l'approximation communément admise de métrique spatiale conformément plate. Les solutions obtenues devraient être plus précises et de meilleures conditions initiales que celles réalisées jusqu'alors. Nous avons enfin étudié, pour des systèmes d'un seul trou noir puis des trous noirs binaires, l'influence de conditions de bords aux horizons provenant du formalisme des horizons isolés et regroupnt des ingrédients de quasi-équilibre.
Fichier principal
Vignette du fichier
These.pdf (3.31 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00067971 , version 1 (09-05-2006)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00067971 , version 1

Citer

Francois Limousin. Etude de systèmes binaires d'objets compacts : étoiles à neutrons, étoiles de quarks étranges et trous noirs. Astrophysique [astro-ph]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00067971⟩
258 Consultations
658 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More