INTRODUCTION.
Ce projet m'a été présenté un après-midi d'avril 1996 par Serge Demers, lorsque je l'ai rencontré pour la première fois à son bureau. Je cherchais alors un directeur de thèse pour ma maîtrise. Je me rappelle avoir sourcillé en regardant le spectre bruité d'une étoile carbonée qu'il me montrait d'un air inquisiteur.
Tout a débuté en 1993 quand trois collaborateurs de longue date, j'ai nommé William Kunkel, Serge Demers et Michael Irwin (KDI) ont amorcé une grande étude de la dynamique des Nuages de Magellan. Formellement, l'étude visait à mesurer la vitesse radiale de plusieurs centaines d'étoiles carbonées en périphérie des Nuages. Les questions touchant à l'origine des structures magellaniques, particulièrement l'origine du pont de matière qui joint les Nuages, faisaient toile de fond.
Quatre ans plus tard, une fois les vitesses radiales mesurées et la violence des échanges inter-magellaniques constatés, un millier de spectres d'étoiles carbonées demeuraient sans plus d'attention. Ma mission, les classifier afin de trouver la galaxie d'origine de chacune des étoiles carbonées. Peut-être en effet existe-t-il des différences spectrales selon qu'une étoile C se soit formée dans le Grand ou dans le Petit Nuage de Magellan? Sachant qu'il existe des différences entre ces deux galaxies du point de vue de leur métallicité et des couleurs infrarouges de leurs étoiles C, tous les espoirs semblaient permis de séparer spectroscopiquement les deux populations d'étoiles carbonées, voire même de tracer le déplacement de ces étoiles entre les deux Nuages de Magellan.
Ce mémoire fait état des recherches que j'ai menées durant deux ans aux sujet de la classification des étoiles carbonées. Recherches souvent très frustrantes à cause de la piètre qualité des spectres magellaniques mais aussi très enivrantes par les lectures qu'elles m'ont amené à faire. Il s'avère que la classification des étoiles C soit, encore aujourd'hui, sujette à de nombreux remaniements comme en fait foi Keenan (1993) qui a refondu sa classification MK selon les classes en vigueur avant même sa première classification, il y a plus de 50 ans! Case départ.
Très tôt au cours de mes recherches, j'ai réalisé l'ampleur des difficultés qui m'attendaient. Le spectre moléculaire des étoiles C présente des centaines de raies d'absorption qui rendent impossible la normalisation au continu; le domaine spectral choisi par KDI pour leur étude entre 7500 Å et 9000 Å ne présente aucune raie métallique visible autre que le triplet de calcium entre 8498 Å et 8662 Å ; la qualité des spectres magellaniques est littéralement médiocre et semble proscrire toute forme de mesure de raie individuelle.
La qualité des spectres de KDI était bien suffisante pour déterminer le déplacement Doppler grâce à la corrélation croisée qui ne requiert par un haut S/B. Or, ces spectres avaient été d'abord obtenus à cette fin et leur classification n'était qu'un projet secondaire. De ce point de vue, la qualité des spectres de KDI était mauvaise et empêchait toute forme de classification empirique basée uniquement sur ces spectres. Il fallait un ressort extérieur. En fait, Richer (1971) avait déjà monté une classification couvrant la même plage spectrale, mais ses observations étaient sur plaques photo. De plus, l'application de ses critères de classification aux spectres de KDI était compliquée, à cause, principalement, des différentes résolutions spectrales utilisées. Il fut décidé de baser la classification sur de nouvelles observations d'étoiles C toutes proches, celles de notre Galaxie.
Ce mémoire est divisé selon l'ordre naturel de la méthode scientifique. J'essaye d'abord d'éveiller la curiosité du lecteur en l'introduisant au contexte scientifique. Pourquoi s'intéresse-t-on aux Nuages de Magellan? Je fais le survol des questions touchant à l'évolution récente de ces galaxies. Si cette recherche ne répond pas directement aux questions générales, elle y trouve cependant sa raison d'être.
J'explique ensuite ce que sont les étoiles carbonées. Après tout, ce sont elles, les actrices principales de cette recherche! Je résume la théorie de l'évolution de ces étoiles, présente les classifications que l'on en a fait et discute des différentes saveurs d'étoiles C existantes.
Puis, nous entrons dans le vif de la recherche: les observations. Cette étape présente toutes les observations effectuées pour mener ce projet à terme. Il s'agit plus précisément des observations spectroscopiques que j'ai moi-même faites au télescope. Je relate également l'inoubliable expérience de la réduction des données patiemment réalisée à l'ordinateur.
Le chapitre 6 concerne les méthodes d'analyses des spectres. Comme il s'agit de classification spectrale, j'y explore plusieurs avenues permettant de classifier mes spectres. Cela va du réseau de neurones artificiels à la simple(!) mesure de raies d'absorption. C'est évidemment la partie de ma recherche qui m'a tenu le plus occupé.
Enfin, au chapitre 7, les résultats de ma maîtrise sont présentés. Cela va des résultats de la classification des spectres galactiques à la découverte de nouveaux candidats d'étoiles C-H et C-R dans les Nuages de Magellan, en passant par la critique de la classification de Richer. Cependant, l'objectif qui était de différencier spectroscopiquement les étoiles C pour les associer soit au Grand soit au Petit Nuages de Magellan, n'a pas été atteint. La Nature est cachotière...