Literatura científica selecionada sobre o tema "Formation stellaire – Modèles mathématiques"

L’arrangement des feuilles le long des tiges montre des motifs géométriques remarquables qui sont créés dans les bourgeons. Des modèles mathématiques élucident le mécanisme de leur formation. Nous présentons un modèle pouvant être développé au moyen d’un simple tableur et confrontons ses résultats aux observations de méristèmes de Linum usitatissimum et Sedum sexangulare. La naissance de chaque primordium se fait dans le plus grand espace laissé libre par les primordiums juste précédents. Un tel mécanisme est suffisant à créer les structures observées ainsi que leur organisation suivant la suite de Fibonacci convergeant vers l’angle d’or ou celle de Lucas.

La Cuvette centrale est le plus vaste complexe de tourbières tropicales au monde, qui s'étend sur environ 145 000 km2 en République du Congo et en République démocratique du Congo. Ce complexe stocke environ 30,6 Pg C, soit l'équivalent de trois années d'émissions mondiales de dioxyde de carbone, et représente désormais le premier site Ramsar transnational. Malgré sa taille et son importance mondiale en tant que puits de carbone, les aspects clés de son écologie et de son histoire, notamment sa formation, l'ampleur des flux de gaz à effet de serre, sa biodiversité et l'histoire de l'activité humaine, demeurent relativement peu connus. Nous synthétisons ici les connaissances disponibles sur la Cuvette centrale, en identifiant des domaines clés pour la poursuite des recherches. Enfin, nous examinons le potentiel des modèles mathématiques pour évaluer les trajectoires futures des tourbières en termes d’impacts prévisibles de l'exploitation de ressources et du changement climatique.

Article à paraître dans un numéro spécial de la revue Recherches en Didactique des Mathématiques This text deals with the mathematics teacher’s activity in digital technologies-based sessions. It is composed of two parts. The first part outlines recent studies and theoretical models that have been developed to study the teaching dimension in learning and teaching within environments integrating these technologies. The second presents a theoretical framework for the study of the teacher's activity in ordinary classroom situations: the DAaT (Double Approach applied to Technology). This framework is derived from the Double Didactic and Ergonomic Approach (Robert and Rogalski, 2002) while introducing adaptations and adding complementary constructs in order to better consider the specificity of the studied environments. The theoretical concepts thus developed are presented and discussed. The conclusion returns to the usefulness of the theoretical and methodological tools provided by the research in this field for the enrichment of teacher practices or for teacher education Ce texte porte sur l’activité de l'enseignant de mathématiques utilisant des technologies numériques. Il est composé de deux parties. La première esquisse un panorama des études récentes et des modèles théoriques qui ont été développés pour étudier la dimension enseignante dans des environnements d’apprentissage et d’enseignement intégrant ces technologies. La deuxième présente un cadre théorique pour l’étude de l’activité de l’enseignant dans des situations ordinaires de classe : la DAaT (Double Approche adaptée aux Technologies). Ce cadre prend appui sur la Double Approche didactique et ergonomique des pratiques (Robert et Rogalski, 2002) tout en y introduisant des adaptations et y apportant des compléments et des prolongements afin de rendre compte de la spécificité des environnements étudiés. Les concepts théoriques ainsi développés sont présentés et discutés. La conclusion revient sur l’utilité des outils et résultats issus de la recherche dans ce domaine pour l’enrichissement des pratiques ou pour leur formation

The first part of the course considers the reasons for the interest in mathematical modelling and the resulting approach to teaching mathematics. The study focuses on approaches based on the modelling cycle associated with Northern European theories on modelling in education in relation to competency-based teaching. Additionally, the text reflects on our experience of teaching modelling as part of the master’s degree in didactics at the University of Paris-Diderot since 2000. By emphasising the role of mathematisation and models, we question and discuss the reality of the mathematical work developed by teachers and students in this manner. In the second part of the course, we deal with the theme of horizontal mathematisation and the chaining of models introduced in the context of Realistic Mathematics Education. Drawing on the theory of Mathematical Work Spaces (MWS), we then show how we consider the link between modelling activity and the training of mathematical work. Recent research in this area focused on mathematisation, the interplay between alternative models, and the connection between MWSs. The dual cognitive and epistemological approach to modelling activities is adopted. This aspect is illustrated, explored, and discussed in the workshop associated with the course. En la primera parte del curso se examinan las razones del interés por la modelización matemática y el enfoque que resulta para la enseñanza de las matemáticas. El estudio se centra en los enfoques basados en el ciclo de modelización asociados a las teorías del norte de Europa sobre la modelización en la educación en relación con la enseñanza basada en competencias. Además, reflexionamos sobre nuestra experiencia de enseñanza de la modelización en el marco del máster de didáctica de la Universidad de París-Diderot desde el año 2000. Al hacer hincapié en el papel de la matematización y de los modelos, cuestionamos y discutimos la realidad del trabajo matemático desarrollado de esta manera por profesores y alumnos. En la segunda parte del curso, abordamos el tema de la matematización horizontal y del encadenamiento de modelos introducidos en el contexto de la Educación Matemática Realista. Con el uso de la teoría de los Espacios de Trabajo Matemático (ETM), mostramos a continuación cómo concebimos el vínculo entre la actividad de modelización y la formación del trabajo matemático. Las investigaciones recientes en este ámbito se centran en la matematización, la interacción entre modelos alternativos y la conexión entre los ETM. Se adopta el doble punto de vista cognitivo y epistemológico sobre las actividades de modelización. Esta persperctiva se ilustra, explora y discute en el taller asociado al curso. Dans une première partie du texte, nous considérons les raisons de l’intérêt porté à la modélisation mathématique et l’approche des mathématiques enseignées qui en résulte. Pour cette étude, nous privilégierons les approches menées autour du cycle de modélisation associé aux théories nord-européennes sur la modélisation dans l’enseignement en relation avec un enseignement par compétences. Nous reviendrons également sur notre expérience d’un enseignement de la modélisation dans le cadre du master de didactique de l’université Paris-Diderot à partir des années 2000. En insistant sur la place de la mathématisation et sur le rôle des modèles, nous questionnerons et discuterons la réalité du travail mathématique ainsi développé par les enseignants et les élèves. Dans la seconde partie du cours, nous reprendrons la thématique de la mathématisation horizontale et du chaînage des modèles introduite dans le cadre de la Realistic Mathematics Education. Puis, en nous appuyant sur la théorie des espaces de travail mathématique (ETM), nous montrerons comment nous concevons l’articulation entre activité de modélisation et formation du travail mathématique. Les recherches récentes, menées dans ce cadre, sont centrées sur la mathématisation, les jeux entre modèles alternatifs et la connexion entre ETM. Elles intègrent un double regard, cognitif et épistémologique, sur les activités de modélisation. Cette seconde partie sera illustrée, approfondie et discutée dans l’atelier associé au cours.

A nivel nacional e internacional se están estableciendo nuevos estándares para la enseñanza en carreras de ingeniería, direccionándose hacia una propuesta basada en la formación por competencias. Esto conlleva a que resulte imprescindible actualizar los modelos de instrucción de las diferentes disciplinas que conforman la trayectoria educativa universitaria en esas carreras, diseñando e implementando procesos de cambio bajo este nuevo paradigma. En particular, se advierte la emergencia de muchos desafíosy debate seducativos. Estos abarcan desde la planificación, los recursos (herramientas e instrumentos), la dinámica de las clases y los estilos de enseñanza y de aprendizaje, hasta cuestionarla cultura institucional generalmente presente en las universidades, muy asentada en tradiciones y rutinas establecidas durante muchos años. En términos de la instrucción de la Matemática, desde el Cálculo Diferencial e Integral en las carreras de Ingeniería Electrónica, se reconoce la necesidad de cuestionarse cómo podría alguien advertir que una clase efectivamente está centrada en competencias. Para ello se considera que de poder establecerse un referencial sobre prácticas matemáticas que son irrenunciables en la formación de un ingeniero electrónico, se facilitará y fortalecerá la enseñanza desde los distintos descriptores de conocimientos acorde a lo que plantea el CONFEDI. En la presente investigación, a través de constructos teóricos del Enfoque Ontosemiótico del conocimiento y la instrucción matemáticos (EOS) y la inclusión de aportes desde la Teoría Histórico-Cultural y la Teoría de la Objetivación, se llevaron adelante diferentes etapas con el objetivo general de inferir indicadores referenciales para la enseñanza y el aprendizaje del Cálculo en una variable desde el Enfoque por Competenciasen carreras de Ingeniería. Para tal fin, inicialmente, se reconoció la emergencia de las configuraciones de objetos matemáticos asociados al Cálculo en una variable en trabajos finales de la Práctica Profesional Supervisada del último año de la carrera y en las prácticas profesionales en la labor de ingenieros electrónicos mediante entrevistas semiestructuradas bajo la técnica de saturación de la Teoría Fundamentada. Luego, se inquirieron los significados institucionales referenciales, pretendidos, implementados y evaluados en la cátedra AMI desde 2015 hasta la actualidad, a través de un análisis epistémico de la instrucción de esta materia en la carrera de Ingeniería Electrónica de la FRA-UTN. De estas primeras fases de investigación, se reconocieron un conjunto de conflictos semióticos epistémicos e interaccionales, que formaron parte de las fuentes desde donde se generó el dispositivo implementado durante los años 2020 y 2021 en la mencionada cátedra de la UTN-FRA. Por último, del análisis epistémico, didáctico y pedagógico de los resultados obtenidos de la ejecución de ese dispositivo, se logra le concreción del objetivo general explicitado más arriba y el reconocimiento de perspectivas de aportes que la presente investigación puede dar la instrucción de descriptores de conocimiento en la formación de ingenieros desde el Enfoque por Competencias. At the national and international level, new standards are being established for teaching in engineering careers, moving towards a proposal based on competency-based training. This means that it is essential to update the instructional models of the different disciplines that make up the university educational trajectory in these careers, designing and implementing processes of change under this new paradigm.In particular, the emergence of many educational challenges and debates is noted. These range from planning, resources (tools and instruments), class dynamics and teaching and learning styles, to questioning the institutional culture generally present in universities, deeply rooted in traditions and routines established over many years.In terms of the instruction of Mathematics, from Differential and Integral Calculus in the careers of Electronic Engineering, the need to question how someone could notice that a class is effectively focused on competencies is recognized. To this end, it is considered that if a reference can be established on mathematical practices that are essential in the training of an electronic engineer, teaching will be facilitated and strengthened from the different knowledgedescriptors according to what CONFEDI proposes.In the present research, through theoretical constructs of the Ontosimotic Approach to Mathematical Knowledge and Instruction (EOS) and the inclusion of contributions from the Historical-Cultural Theory and the Objectification Theory, different stages were carried out with the general objective of inferring referential indicators for the teaching and learning of Calculus in a variable from the Competency Approach in Engineering careers.Then, initially, the emergence of the configurations of mathematical objects associated with Calculus in a variable was recognized in final works of the Supervised Professional Practice of the last year of the career and in the professional practices in the work of electronic engineers through semi-structured interviews under the saturation technique of the Grounded Theory.Subsequently, the referential institutional meanings, intended, implemented and evaluated in the AMI chair from 2015 to the present were investigated, through an epistemic analysis of the instruction of this subject in the Electronic Engineering career of the FRA-UTN. From these first phases of research, a set of epistemic and interactional semiotic conflicts were recognized, which were part of the sources from which the device implemented during the years 2020 and 2021 in the aforementioned chair of the UTN-FRA was generated.Finally, from the epistemic, didactic and pedagogical analysis of the results obtained from the execution of this device, the concretion of the general objective explained above and the recognition of perspectives of contributions that this research can give the instruction of knowledge descriptors in the training of engineers from the Competency Approach is achieved. Aux niveaux national et international, de nouvelles normes sont établies pour l’enseignement des carrières d’ingénieur, s’orientant vers une proposition fondée sur la formation axée sur les compétences. Cela signifie qu’il est essentiel de mettre àjour les modèles pédagogiques des différentes disciplines qui composent la trajectoire éducative universitaire dans ces carrières, en concevant et en mettant en œuvre des processus de changement sous ce nouveau paradigme. En particulier, l’émergence de nombreux défis et débats éducatifs est notée. Celles-ci vont de la planification, des ressources (outils et instruments), de la dynamique de classe et des styles d’enseignement et d’apprentissage, à la remise en question de la culture institutionnelle généralement présente dans les universités, profondément enracinée dans les traditions et les routines établies depuis de nombreuses années.En ce qui concerne l’enseignement des mathématiques, du calcul différentiel et intégral dans les carrières du génie électronique, la nécessité de se demander comment quelqu’un pourrait remarquer qu’une classe est effectivement axée sur les compétences est reconnue. A cet effet, on considère que si une référence peut être établie sur des pratiques mathématiques essentielles à la formation d’un ingénieur électronicien, l’enseignement sera facilité et renforcé à partir des différents descripteurs de connaissances selon ce que propose la CONFEDI.Dans la présente recherche, à travers les constructions théoriques de l’approche ontosimotique de la connaissance et de l’instruction mathématiques (EOS) et l’inclusion des contributions de la théorie historico-culturelle et de la théorie de l’objectivation, différentes étapes ont été réalisées dans le but général d’inférer des indicateurs référentiels pour l’enseignement et l’apprentissage du calcul dans une variable de l’approche des compétences dans les carrières en génie.À cette fin, initialement, l’émergence des configurations d’objets mathématiques associés au calcul dans une variable a été reconnue dans les travaux finaux de la pratique professionnelle supervisée de la dernière année de la carrière et dans les pratiques professionnelles dans le travail des ingénieurs en électronique à travers des entretiens semi-structurés sousla technique de saturation de la théorie fondée. Ensuite, les significations institutionnelles référentielles, voulues, mises en œuvre et évaluées dans la chaire AMI de 2015 à aujourd’hui, ont été interrogées à travers une analyse épistémique de l’enseignement de cette matière dans la carrière en génie électronique de la FRA-UTN.À partir de ces premières phases de recherche, un ensemble de conflits sémiotiques épistémiques et interactionnels ont été reconnus, qui faisaient partie des sources à partir desquelles le dispositif mis en œuvre au cours des années 2020 et 2021 dans la chaire susmentionnée de l’UTN-FRA a été généré.Enfin, à partir de l’analyse épistémique, didactique et pédagogique des résultats obtenus de l’exécution de ce dispositif, la concrétisation de l’objectif général expliqué ci-dessus et la reconnaissance des perspectives de contributions que cette recherche peut donner l’instruction de descripteurs de connaissances dans la formation des ingénieurs à partir de l’approche compétence est atteinte.

Plus d'une centaine de fusions de trous noirs binaires ont maintenant été signalées par la collaboration LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) après leurs trois premières séries d'observations et au cours de l'actuelle campagne O4. Les propriétés physiques de ces paires d'objets compacts sont de mieux en mieux connues. Cependant, la question de leur origine astrophysique et de la nature des mécanismes qui dictent leur formation n'a pas encore trouvé de réponse complète. Les deux principaux scénarios avancés pour expliquer l'existence de ces systèmes sont, d'une part, l'évolution d'une binaire étoiles massives et, d'autre part, un grand nombre d'interactions dynamiques au sein d'un amas d'étoiles. La contribution relative de chacun de ces deux canaux est encore inconnue. Bien que ces dernières années, un certain nombre d'études se soient concentrées sur l'un ou l'autre scénario, il est extrêmement difficile de les modéliser ensemble et de manière cohérente dans un contexte cosmologique. Au cours de ma thèse, je me suis concentré sur cette question et j'ai cherché à étudier les propriétés des trous noirs binaires qui résultent de l'évolution isolée de binaires stellaires et de ceux qui se forment dans des amas d'étoiles massifs. J'utilise pour cela des simulations cosmologiques comme environnements réalistes dans lesquels la formation d'étoiles et d'amas d'étoiles peut être modélisée de manière cohérente pour la première fois. Je présente tout d'abord quelques prédictions du code de synthèse rapide de population COSMIC portant sur l'évolution de binaires stellaires. À l'aide de modèles analytiques simplifiés de formation d'étoiles, je produis des populations synthétiques de trous noirs binaires qui peuvent alors être comparées aux observations LVK. L'utilisation de différentes hypothèses sur l'évolution binaire et sur le taux de formation d'étoiles dans l'Univers montre que les incertitudes sur ces deux aspects sont encore trop grandes pour contraindre de manière robuste ce scénario.En ce qui concerne la formation dynamique, j'ai développé, au sein d'une collaboration internationale, un projet visant à étudier la formation et l'évolution d'amas d'étoiles dans différentes simulations cosmologiques de galaxies. Un modèle de formation d'amas basé sur les propriétés des nuages moléculaires géants présents dans chaque simulation me permet de produire pour la première fois des populations réalistes d'amas d'étoile dans diverses galaxies. Ces amas sont évolués avec le code CMC, en tenant compte de leurs interactions avec l'environnement galactique. En examinant les trous noirs binaires formés dynamiquement dans ces environnements, je suis capable d'identifier certaines de leurs propriétés physiques qui pourraient aider à identifier leur canal de formation. Je trouve également des corrélations entre le taux de fusion de trous noirs binaires, la formation d'amas d'étoiles massifs, et des épisodes intenses de formation d'étoiles, parfois liés à des interactions entre galaxies ou même à des fusions de galaxies. Finalement, j'étends cette méthode, basée sur des simulations de galaxies individuelles, à une simulation d'un volume cosmologique contenant des milliers de galaxies. Je trouve que les galaxies massives semblable à la Voie Lactée, malgré leur faible nombre comparé aux nombreuses galaxies naines de faible masse, ont la plus grande contribution à la population globale des fusions de trous noirs binaires formés dynamiquement dans les amas d'étoiles massifs. En utilisant conjointement le code rapide de synthèse de population COSMIC et le code d'évolution d'amas stellaires CMC appliqués aux binaires stellaires et aux amas d'étoiles situés dans une simulation cosmologique commune, je crée un cadre commun pour étudier de la manière la plus cohérente la formation des trous noirs binaires suivant les deux voies principales décrites ici
More than a hundred binary black hole (BBH) merger candidates have now been reported by the LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) Collaboration after their first three series of observations and during the current O4 run. Physical properties of these tight pairs of compact objects merging in the local Universe are becoming increasingly well constrained. However, the question of their astrophysical origin and the nature of the dominant mechanisms behind their formation has yet to be fully answered. The two main scenarios generally put forward to explain the existence of these systems are, on the one hand, a series of interactions between two massive stars in a binary system and, on the other, a large number of dynamical interactions between stars and black holes in star clusters. The relative contribution of each of these two channels to the overall population is still unknown. While in recent years a number of studies have focused on either one or the other scenario, it is extremely challenging to model them together and in a consistent way within a cosmological context.During my thesis, I focused on this question and sought to constrain the different properties of BBHs that result from the isolated evolution of stellar binaries and those that form in massive star clusters. To this end, I use cosmological simulations as realistic environments in which the formation of stars and of star clusters across cosmic time can be modelled consistently for the first time. I first present some predictions of binary stellar evolution leading to the formation of merging BBHs using the rapid binary population synthesis code COSMIC. Combined with simplified analytic models of star formation, I am able to produce synthetic populations of BBHs that can be compared with LVK observations. By adopting different hypotheses on the binary evolution of massive stars and on the formation rate density of stars in the Universe, I find that the uncertainties on these two aspects are still too large to constrain the formation environment of these systems in a robust way.With regard to the dynamical formation of BBHs, I have joined an international collaboration and developed a project to study the formation and evolution of massive star clusters in cosmological simulations of individual galaxies with a wide range of present-day physical properties. Using the properties of the giant molecular clouds present in each simulated galaxy associated with a cluster formation model built consistently, I am able to produce the very first populations of realistic star clusters formed in various galaxies across cosmic time. The massive star clusters are integrated forward in time with the code for cluster evolution CMC, taking into account their interactions with the galactic surrounding. By examining the merging BBHs formed dynamically in these dense environments, I am able to identify some of their physical properties that could help identify the formation channel of the most massive BBH mergers observed by LVK. I also find strong correlations between local peaks in the BBH merger rate, recent formation of massive star clusters, and intense episodes of star formation, sometimes linked to interactions between galaxies or even to galaxy mergers.Finally, I extend this method built on simulations of individual galaxies to a cosmological volume simulation containing thousands of galaxies. I find that massive Milky Way-like galaxies, despite their low number compared to the numerous low-mass dwarf galaxies, have the larger contribution to the overall population of merging BBHs formed dynamically in massive star clusters. By using jointly the rapid code for binary evolution COSMIC and the code for cluster evolution CMC applied to stellar binaries and star clusters located within a common cosmological simulation, I create a common framework to study the formation of merging BBHs following the two aforementioned channels in the most consistent way

La formation des étoiles massives reste, à ce jour, encore mal connue à cause de l’extrême quantité d’énergie que ces étoiles dégagent, limitant en conséquence leurs masses théoriques et contredisant les observations de ce type d’étoile. Les observatoires du futur (en particulier l’observatoire spatial Herschel) vont tenter de répondre à cette problématique grâce notamment aux émissions moléculaires de l’eau. L’analyse précise et correcte de ces données, dans l’avenir, nécessite donc dès aujourd’hui un travail associant des observations et des modélisations des objets concernés. C’est dans ce but que cette thèse a consisté en l’élaboration d’une méthode de modélisation dite « globale » d’objets protostellaires massifs (proto-amas ou cœurs denses massifs). Celle-ci a permis une description physique et une étude chimique des multiples cœurs denses massifs étudiées, et a ouvert de nombreuses voies vers des aspects évolutifs. Elle a également donné des indices pour a?ner le programme d’observation en temps garanti WISH des raies moléculaires de l’eau et con?rmé le rôle clef de cette molécule pour la compréhension de la formation des étoiles massives
Today the formation of massive stars is still not well understood due to the huge interac- tion of these objects with their environment, leading to a theoretical limit in the ?nal mass that observations contradict. The future observatories, like the Herschel Space Observatory, will try to answer some of the questions linked to this topic, particularly through the water line emissions. The correct and precise analysis of the future data is then necessary and needs a full work linking the observations and the modelling of the objects that will be studied. Hence the main goal of this PhD Thesis was to elaborate a robust and global modeling method of the massive dense cores in which high-mass stars are forming. The method leaded to a physical description and a chemical study of multiple massive dense cores, opening new views on evolution aspects. In addition it gave some tweaks on the guaranteed-time key program WISH for the water line emissions and con?rmed the key role of this molecule for a better understanding of the high-mass star formation

Les vents galactiques sont des éléments importants à considérer dans les simulations numériques à grande échelle car ils ont des impacts sur la formation des galaxies environnantes. Puisque les galaxies sont mal résolues dans de telles simulations, les vents galactiques sont habituellement générés par des méthodes semi-analytiques. Dans le cadre de ce projet, un modèle galactique a été développé afin d'améliorer le modèle semi-analytique de Pieri et al. (2007). Ce nouveau modèle permet de suivre de manière consistante l'évolution de l'enrichissement des galaxies en tenant compte des vents stellaires, des supernovae et de différents scénarios de formation stellaire. Les vents galactiques sont générés par l'énergie thermique provenant des supernovae et des vents stellaires à l'intérieur des galaxies. Avec ce formalisme, seules les galaxies ayant une masse inférieure ou égale à 10¹⁰ MQ risquent de contribuer à l'enrichissement du milieu intergalactique. La distribution des vents galactiques dans ce milieu est calculée en respectant l'ordre chronologique des éjectas. De plus, la composition de ce vent peut désormais être décomposée en 31 éléments chimiques. Pour la même quantité d'étoiles formées durant l'évolution galactique, un taux de formation stellaire de longue durée produit un plus long vent galactique qu'un taux de formation stellaire de courte durée. Cependant, ce vent est alors moins dense et moins concentré en métaux. En augmentant l'efficacité de formation stellaire, la portée et la métallicité du vent galactique augmentent également. Par contre, dans certains cas, une trop grande quantité d'étoiles peut complètement balayer le milieu interstellaire de son gaz, ce qui altère l'évolution du vent galactique. Pour respecter la quantité de métaux observée dans le milieu intergalactique, les vents galactiques doivent provenir des galaxies ayant possédé une métallicité initiale différente de zéro au moment de leur formation. Dans ce cas et lors d'une collision galactique, les vents stellaires peuvent contribuer de manière significative au bilan énergétique et à la quantité de carbone et d'azote éjectée dans le milieu intergalactique.

La première partie de cette thèse traite de l'étude d'étoiles appelées Céphéides. Ces étoiles variables sont intéressantes notamment par la relation qui lie leur période de pulsation et leur luminosité. Cette relation fait des Céphéides un outil indispensable pour la mesure des distances et la mesure de la constante de Hubble. L'étude présentée ici prend en compte l'évolution stellaire, une analyse de stabilité linéaire, des modèles d'atmosphère et des spectres synthétiques. Ceci permet de déterminer de manière complètement cohérente les relations période-magnitude dans différents domaines de longueurs d'onde. Au cours de cette étude, j'ai pu montrer notamment que la métallicité a un faible effet sur la relation période-magnitude, en particulier dans le domaine des grandes longueurs d'onde. Dans la deuxième partie de cette thèse sont exposés les calculs permettant de contraindre la répartition et la masse de la matière noire baryonique Galactique, en utilisant les microlentilles gravitationnelles. J'ai étudié l'influence de la fonction de masse, en particulier dans le domaine sub-stellaire, sur l'histogramme des durées attendues des évènements microlentilles. J'ai aussi quantifié l'effet du blending sur ces mêmes histogrammes et sur la profondeur optique qui en découle. Enfin, à la suite de cette dernière partie, j'ai été amené à m'intéresser à la formation des premières étoiles de l'Univers. La fin de ce manuscript présente de début de cette étude.

Le cinétiste utilise toujours, chaque fois que l'occasion lui en est donnée, des équations mathématiques de nature granulaire, voire quantique de la matière. Pour vérifier cette hypothèse continue simplificatrice, un calcul de dynamique moléculaire permet de montrer que dans la fenêtre temporelle explorée la prise en compte de la granularité du milieu n'est pas nécessaire. Partant de ce constat, un modèle mathématique adapté à la formation d'excimères intermoléculaires a été mis en place à partir d'équations de transport moléculaire brownien et de la connaissance de constantes chimiques réactionnelles. Ce modèle qui s'appuie sur un principe classique de superposition permet de définir l'évolution cinétique des molécules émissives. Si la recherche implique la modélisation, elle n'a de prise avec la physique que grâce à l'expérience. En utilisant essentiellement le système benzanthracène-1,2, on montre que les prévisions du modèle sont effectivement vérifiées. D’autres situations expérimentales sont également présentées

On considère un matériau composite constitué d'un tissu de fibres (de carbone ou de verre) noyé dans une résine qui se solidifie sous l'effet de la chaleur (réaction de réticulation). La modélisation mathématique du processus d'élaboration du matériau est donnée par une équation cinétique décrivant l'évolution de la réaction de réticulation couplée à l'équation de la chaleur. La structure du matériau est périodique de période E > 0. On établit un résultat d'existence et d'unicité à l'aide du théorème de point fixe de Schauder. Par un développement asymptotique formel on obtient un problème homogénéisé décrivant le comportement macroscopique du matériau. On prouve la convergence vers la solution du problème homogénéisé quand E tend vers zéro et on obtient une estimation d'erreur pour un cas de non-linéarité faible. Finalement on résout numériquement le problème homogénéisé
We consider a composite material constituted of carbon or glass fibres included in a resin which becomes solid when it is heated up (reaction of reticulation). The mathematical modelling of the cure process is given by a kinetic equation describing the evolution of the reaction of reticulation coupled with the heat eqaution. The geometry of the composite material is periodic, with a small period E > 0. First we prove the existence and uniqueness of a solution by using Schauder's fixed point theorem. Then, by using an asymptotic expansion, we decrive the homogenized problem which describes the macroscopic behaviour of the material. We prove the convergence of the solution of the problem to the solution of the homogenized problem when E tends to zero and we obtain an error estimation in a case of weak non-linearity. Finally we solve numerically the homogenized problem

Cette these presente les resultats d'un code numerique modelisant les dernieres phases d'evolution de systemes binaires d'etoiles massives. Il apparait que la formation de pulsars binaires d'orbite large tel que psr j1518+49 depend fortement du formalisme adopte pour la phase en enveloppe commune. Dans un modele plus realiste, les interactions de maree peuvent influer fortement sur l'evolution orbitale. Nous montrons qu'il existe une perte d'efficacite du processus de synchronisation a l'approche de l'instabilite de darwin, independamment du modele de maree. Un etat proche de la synchronisation entraine alors une forte variation de la periode orbitale compatible avec les observations existantes pour certaines binaires x massives. Enfin, nous calculons l'evolution du taux de coalescence de systemes doubles d'etoiles a neutrons en fonction d'un taux evolutif de formation d'etoiles pour chaque type morphologique de galaxie

Le principe de l'ensemble des procédés de traitement de surface par projection thermique est de former un dépôt protecteur sur les pièces à traiter afin de leurs conférer des propriétés de surface dont elles ne disposent initialement pas (résistance à la corrosion ou à l'usure, barrières thermiques, etc. ). Les dépôts élaborés étant créés par l'empilement de gouttelettes fondues projetées sur les surfaces à traiter, ils sont généralement soumis à des champs de contraintes apparaissant lors de leur élaboration. Ces contraintes peuvent notamment affecter leur adhérence et influencer leur temps de vie. Cette étude concerne donc la modélisation de la formation des contraintes résiduelles au cours de l'élaboration d'un dépôt. Ces contraintes ont deux origines principales qui sont : - l'apparition de contraintes de trempe lors de l'écrasement, la solidification et le refroidissement des gouttelettes individuelles. - la formation de contraintes thermiques lors du refroidissement de la pièce à température ambiante après élaboration du dépôt. Le logiciel SYSWELD spécialisé dans la modélisation de la formation des contraintes dans les procédés de soudage est utilisé dans cette étude. Les aspects thermiques jouant un rôle crucial sur la formation des contraintes, ils sont tout d'abord considérés. En particulier, l'influence des flux thermiques transférés à des pièces de formes diverses suivant différentes trajectoires est modélisée. Enfin, la modélisation de la formation des contraintes est abordée dans le dernier chapitre. Les cas de la formation de dépôts d'alumine et de molybdène sur un substrat d'acier sont plus particulièrement considérés. Les calculs montrent que le niveau de contraintes dans le dépôt peut être réduit en jouant sur des paramètres tels que le refroidissement en cours de projection
Thermal spray processes consist in elaborating a coating on a workpiece in order to protect it against corrosion, wear or thermal fluxes for example. Since the coatings are formed by the flattening and solidification of molten droplets sprayed on the surface, they are affected by residual stresses during their elaboration. This study is devoted to the modelling of the residual stresses formation during the coating elaboration. These stresses have two major contributions: - quenching stresses appearing during the flattening, solidification and cooling of individual splats. - thermal stresses appearing during the workpiece overall cooling down. The finite element SYSWELD software was used in the present study. It is specialized in the modelling of stresses induced during welding applications. Since thermal aspects play an important role in the formation of stresses for thermally sprayed coatings, they were first considered. The influence of thermal fluxes transferred to different shape workpieces using different trajectories is hence first presented. Moreover, the stresses formation modelling is presented in the last chapter. The cases of alumina and molybdenum coatings sprayed on a steel substrate are considered. Numerical results show that the overall residual stress level may be modified by using cooling devices during the coating elaboration

Ce travail de thèse, s'intéresse dans deux parties distinctes à deux thématiques astrophysiques indépendantes : i) certains aspects de la formation stellaire sont traités dans une première partie, alors que la seconde, plus modeste, s'intéresse au rayonnement cosmique.

Lorsqu'une étoile se forme, alors que l'accrétion sur l'objet central se poursuit, de gigantesques éjections de matière se produisent sous forme de jets et flots moléculaires bipolaires. Après une
introduction donnant une vision globale de tous les éléments
impliqués dans la formation stellaire, nous présentons les modèles "standards" pour les flots moléculaires. Dans un
troisième temps, nous construisons un modèle alternatif et complémentaire aux approches standards~: le modèle de transit. Il s'agit d'un modèle MHD, autosimilaire et qui considère le renversement d'un partie de l'écoulement lorsque le gaz en chute
approche de l'objet central. Les résultats montrent notamment que le modèle permet de rendre compte des taux de masses observés lors de la formation des étoiles massives, taux que les modèles standards atteignent difficilement. Le modèle est étudié de façon
extensive grâce à une exploration Monte Carlo de l'espace des paramètres et la mise en évidence de deux grandes familles de solutions. Le modèle de transit donne une description à grande échelle de l'environnement proto-stellaire et montre une forte structuration du milieu autant en densité qu'en vitesse. C'est dans un tel milieu que le jet issu du disque d'accrétion se propage, et une étude numérique préliminaire de cette propagation montre que la morphologie et la cinématique du jet est fortement affectée par le milieu ambiant. Nous en déduisons l'importance d'avoir un bonne description de ce dernier et la nécessité de ne pas se contenter des milieux "uniformes et au repos" généralement considérés.

La seconde partie est consacrée à la partie nucléaire du rayonnement cosmique Galactique. Ce "rayonnement" est constitué de noyaux qui se sont propagés dans la Galaxie et son halo diffusif, après avoir été accélérés dans les chocs de supernovae. Certains de ces noyaux atteignent la Terre où ils
sont détectés. Comprendre la propagation de ces noyaux est essentiel pour remonter, à partir des mesures, aux abondances des noyaux dans les sources. Dans ce travail, nous nous intéressons spécifiquement au cas des noyaux lourds, en connection avec l'expérience UHCRE, et regardons comment la structure locale de la Galaxie, la "bulle locale", affecte la propagation des lourds. Nous trouvons que la sous-densité locale du voisinnage solaire joue effectivement un rôle dans la détermination des abondances sources et que l'effet tend à réduire les différences entre les abondances sources et les abondances solaires des noyaux. Nous donnons enfin dans un dernier chapitre quelques perspectives pour la poursuite de cette étude.