Transfert de rayonnement hors ETL pour l'étude des photosphères et des chromosphères stellaires : applications aux atomes du magnésium, du calcium et du fer dans les étoiles tardives.

L'analyse des abondances stellaires suppose souvent que les raies spectrales se forment a l'equilibre thermodynamique local (ETL). Cette hypothese n'est pas toujours appropriee notamment pour les etoiles pauvres en metaux et/ou evoluees. Pour mieux comprendre ces etoiles et apprehender leur role dans l'enrichissement chimique de la Galaxie, il est devenu necessaire d'adopter une description hors ETL (HETL) plus realiste mais aussi plus complexe a mettre en oeuvre. Mon travail de these a consiste a construire des modeles d'atomes a partir des bases de donnees de physique atomique les plus recentes pour deux elements α : le magnesium et le calcium. Ils ont un interet astrophysique important car ils permettent de caracteriser l'enrichissement chimique des populations stellaires. J'ai donc developpe un code de construction de modeles d'atomes, FORMATO, pour l'etude des raies spectrales HETL. J'ai utilise ces modeles pour calculer une grille de corrections HETL a appliquer sur les largeurs equivalentes des principales raies de ces elements, dont certaines seront observees par la mission Gaia, pour des geantes et des super- geantes. J'ai aussi applique ces resultats pour calculer des lois d'assombrissement centre-bord HETL pour le triplet IR du CaII qui ont permis de determiner, pour la premiere fois, l'extension chromospherique de la geante β Cet, grâce a des mesures interferometriques (VEGA@CHARA). Enfin, dans le cadre du Carina Project, j'ai mis en evidence des effets HETL sur l'equilibre d'ionisation du fer (~0,1 dex) dans un echantillon de 44 geantes rouges de la galaxie dSph Carina, en s'appuyant sur une etude comparee des raies du FeI et FeII a l'ETL et HETL.