Étoiles particulières pauvres en métaux à l’époque de Gaia

Comme on ne peut observer directement l’Univers lorsque les toutes premières étoiles se sont formées, (environ 1 Gyr après le Big Bang), une des méthodes pour approfondir notre connaissance de l’ Univers primitif consiste à étudier les propriétés chimiques et cinématiques des étoiles de petite masse, pauvres en métaux, formées à cette période, et qui brillent toujours aujourd’hui. Les étoiles pauvres en métaux ne sont pas très fréquentes dans notre Galaxie, et différentes techniques de détection ont été utilisées dans le passé : exploitation de bases de données photométriques ou spectroscopiques, et aussi sélection d’étoiles à grande vitesse. Une fois les bonnes candidats sélectionnés et observés à grande résolution, les spectres doivent être analysés. Grâce à la “Gaia Data Release 2” et “l’Early Data Release 3”, les paramètres principaux de l’atmosphère de ces étoiles ont pu être déterminés avec une très bonne précision. Cette thèse présente une analyse chimique et dynamique de trois échantillons d’étoiles. (1) Un échantillon d’étoiles naines sélectionnées dans la base de données spectroscopique Hambourg-ESO et HK afin de comprendre si les étoiles extrêmement pauvres en métaux et de plus, pauvres en Li, présentent une quelconque autre anomalie d’abondance ou une anomalie cinématique.(2) Deux étoiles sélectionnées pour leur très grande vitesse par rapport au soleil pour rechercher une éventuelle particularité chimique.(3) Un échantillon d’étoiles sélectionnés d’après la photométrie á bande étroite du relevé Pristine associée à de la photométrie à bande large (SDSS), afin de valider la calibration enmétallicité de ce relevé.- Dans le premier échantillon aucune anomalie chimique ou cinématique n’a pu être mise en évidence dans les étoiles extrêmement pauvres en métaux dont l’abondance en Li est inférieure à celle du “Spite plateau”. Ces étoiles sont comparables en tout point à celles dont l’abondance en Li est compatible avec le plateau. - Les deux étoiles à très grande vitesse ne présentent non plus aucune anomalie. Ellessont comparables aux étoiles de la littérature ayant les mêmes paramètres atmosphériques.- Du troisième échantillon (Pristine), nous avons pu conclure que l’utilisation de la bande étroite de Pristine associée à l’utilisation de la bande photométrique large de Gaia et de la parallaxe de l’étoile, permet une amélioration décisive de la détermination de la métallicité pour, en particulier, les étoiles évoluées.Comme toutes les spectres analysés dans ces trois échantillons étaient disponibles dès le début de ce projet de thèse, une double campagne d’observation a été conduite dans le cadre du projet MINCENot having the chance to directly observe the young Universe at a time when the first stellar generations formed (less than a Gyr after the Big Bang), we can deepen our knowledge on the early universe, by studying low mass metal-poor stars formed at that far away time, investigating their chemical pattern and their kinematic properties. Metal-poor stars are not common in the Milky Way, so to find them several techniques have been used in the past years, such as exploitation of low resolution spectroscopic or photometric databases, or selection of stars with high-speed. Once the good metal-poor candidates are selected and the high-resolution observations secured, the spectra have to be analysed. The access to the Gaia Data Release 2 and Early Data Release 3 provided the possibility to use Gaia photometry and parallaxes to select the stars and determine the parameters of their atmosphere with a very good precision. This thesis presents the chemo-dynamical investigation of three samples of metal-poor stars. (1) A sample of dwarf stars selected from the low resolution Hamburg-ESO and HK spectroscopic databases to understand if the extremely metal-poor and moreover Li-poor, stars show, apart from Li, any chemical or kinematical anomaly. (2) Two stars selected from their high-speed with respect to the Sun, to see if they have any chemical peculiarity. (3) A stellar sample selected by combining the wide-band (SDSS) and the Pristine narrow-band photometry to validate the photometric selection. - The search for chemical or kinematical anomalies in the first sample of stars was negative. The metal-poor stars below the Spite plateau are comparable to the star on the plateau. - The two high-speed stars also do not show anomalies, they are chemically similar to stars form the literature of comparable stellar parameters.- From the third sample (Pristine), we could conclude that in the selection of the metalpoor candidates by using Pristine as the narrow-band photometry, the use of Gaia as wideband photometry accompanied by the Gaia parallax provides a decisive improvement for the evolved stars. All the data analysed were already available at the beginning of the project. An observing campaign, with two observing runs, was done in the context of the MINC