Hipparcos : : Contribution à la Détermination de la Densité Locale de Matière dans le Disque Galactique

Since the first dynamical determinations of the local volume mass density, performed in 1922 (Kapteyn) and in 1932 (Oort), many other studies have been carried out, most of them based on the analysis of the density and velocity distributions of tracer sample of stars. Up to now, the low accuracy of the apparent magnitude measurements, of the absolute magnitudes (i.e. of the distances) and of the velocities was a major drawback to these methods. This thesis work is dedicated to the determination of the local volume mass density from the new and more accurate Hipparcos satellite’s data (parallaxes, positions and proper motions). We have designed several maximum likehood methods in order to estimate the scale height of a tracer sample of stars together with the sun’s height. These methods take into account the limiting apparent magnitude of the tracer samples. We have tested these 3 methods using simulations (influence of the samples size and parameters, of the magnitude censorship …). Applying one of these methods of F stars observed by Hipparcos, we have found a scale height of 9 +- 4 PC. The local volume mass density of the galactic disk is 0.11 +- 0.01 msun /pc3.Les premières déterminations dynamiques de la densité locale de matière datent de 1922 (Kapteyn) et 1932 (Oort). De nombreuses autres études ont été menées depuis et sont, pour la plupart, basées sur une mesure de la densité et de la distribution de vitesse d'un échantillon témoin, en fonction de la hauteur au-dessus du plan galactique. Jusqu’à présent, l'une des difficultés provenait de la mauvaise qualité des mesures sur les magnitudes apparentes, sur les magnitudes absolues (donc les distances) et sur les vitesses. Cette thèse est consacrée à la détermination de la densité locale de matière à partir des nouvelles données très précises d'Hipparcos (parallaxes, positions et mouvements propres), jointes à des mesures de vitesses radiales (dont Coravel). Nous avons écrit plusieurs méthodes statistiques par maximum de vraisemblance afin de déterminer l'échelle de hauteur d'un échantillon d’étoiles et la hauteur du Soleil. Ces méthodes tiennent compte de la censure en magnitude apparente affectant tout échantillon réel d’étoiles. Nous avons testé ces trois méthodes par des simulations (influence de la taille de l'échantillon, de la magnitude limite de censure). L'une d'entre elles a été appliquée à un échantillon témoin d’étoiles F disposant des données Hipparcos. Nous avons trouvé pour cet échantillon (dont les âges sont compris entre 1 et 4 milliards d'années) une échelle de hauteur de 165 PC +- 7 PC. La hauteur du soleil est estimée à 9 +- 4 PC. Quant à la densité locale du disque, nous l'estimons a 0.11 +- 0.01 msoleil/pc3