Diagrammes Papillon Stellaires – BUTTERFLY

La distribution spatiale des taches solaires en fonction du temps (diagramme papillon) donne des indications importantes pour les modèles de dynamo solaire. Dans ce projet, nous prévoyons de démontrer par des simulations numériques avancées que la latitude des taches stellaires peut aussi être retrouvée pour les étoiles lointaines en utilisant uniquement les informations venant des courbes de lumière stellaire. Ces courbes obtenues sur de longues durées à haute cadence donnent au moins deux indications sur l’activité magnétique : les taches stellaires sombres et les facules claires modulent l’intensité à l’échelle temporelle de la rotation (~27 jours pour le soleil) ; les modes propres des oscillations acoustiques sont affectés par l’activité magnétique de surface (les ondes acoustiques voyagent plus rapidement dans les régions magnétiques). Nous allons modéliser les perturbations en intensité et les observables sismiques pour une distribution donnée de taches et facules. Nous allons résoudre les équations des oscillations solaires avec rotation en considérant des perturbations de vitesse localisées proche de la surface. Nous utiliserons une approche numérique massivement parallèle basée sur une méthode de Galerkin discontinue hybridisée d'ordre élevé. Nous allons coupler cette approche avec une méthode d'éléments de frontière pour réduire drastiquement le coût de calcul. Nous allons ensuite inverser les perturbations sismiques pour retrouver la position de l'activité magnétique. Ces techniques d’inversion seront validées avec les observations solaires. Ce projet interdisciplinaire s’appuie sur la collaboration entre des mathématiciens appliqués et des astrophysiciens. A partir de 2026, ces travaux seront appliqués aux milliers d’étoiles de type solaire qui seront observées par la mission européenne PLATO.