ORCID: 0009-0001-7331-2238

CV complet (en anglais)

Travaux de recherche

Depuis le début de ma thèse, je me spécialise dans l'étude des systèmes binaires et triples massifs par les simulations de modèles stellaires détaillés, sous la supervision de Dr Sylvia Ekström et Dr Patrick Eggenberger. Il apparaît que ces systèmes multiples sont communs au sein des étoiles massives: environ 70% des étoiles de plus de 8 masses solaires se situent à proximité d'un ou plusieurs compagnons. Je m'intéresse particulièrement aux méthodes numériques employées pour prédire l'évolution de ces systèmes (codes stellaires rapides/détaillés) et à la question de l'impact des hypothèses choisies pour la physiques des composantes stellaires (perte de masse, mélange en bord de coeur, transport du moment cinétique dans les zones radiatives, ...) sur ces prédictions.

Travaux publiés

Letter to the Editor: Dynamical tides in binaries: Inconsistencies in the implementation of Zahn's prescription

Environ huit mois après le début de ma thèse, je me suis rendu compte que la plupart des simulations récentes qui ont visé à employer le formalisme de marées dynamiques de Jean-Paul Zahn (1975, 1977) afin de prédire l'effet de ces marées sur la rotation propre et l'évolution orbitale de systèmes massifs (≥ 8 M☉) proches l'ont fait d'une manière incohérente avec ce formalisme. Dans ma première publication, une lettre à l'éditeur parue en janvier 2024 dans la revue Astronomy & Astrophyics, je décris ces incohérences avec le formalisme de Zahn et discute leurs conséquences sur les prédictions des modèles de systèmes binaires.

Paper I: Detailed simulations of massive hierarchical triple star systems - Exploring the impact of the stellar physics on the evolutionary pathways of massive hierarchical triple systems

Suite à une visite dans le groupe de Dr Silvia Toonen à Amsterdam en juin 2023 (puis une seconde visite en juin 2024), nous avons entrepris une collaboration qui a abouti à une extension du code d'évolution de systèmes triples (TRES) développé dans son groupe. J'ai couplé TRES au code détaillé MESA, ce qui me permet à présent d'effectuer des simulations "state-of-the-art" de systèmes triples. Ces systèmes sont particulièrement fréquents au sein des étoiles massives, puisqu'il est estimé qu'environ 50% d'entre elles se trouvent dans des systèmes triples ou de multiplicité plus élevée. Parmi les étoiles très massives (≥ 50 M☉), les observations tendent à montrer que la proportion de systèmes triples ou d'ordre supérieur pourrait être encore plus élevée, atteignant les 80%. Or, la plupart des études récentes qui cherchent à décrire l'évolution de ces systèmes par les simulations numériques emploient des méthodes simplifiées pour l'évolution stellaire, les codes rapides. Malgré la grande performance de ces codes rapides, leur fiabilité décroit fortement au delà de 50 M☉, car cette masse correspond à la limite de la grille de modèles stellaires sur lesquels ils sont basés. Dans ma deuxième publication, un article paru en juin 2025 dans la section "Stellar structure and evolution" de la revue Astronomy & Astrophyics, je compare les prédictions du code rapide SeBa (utilisé par défaut par TRES) avec celles de MESA dans la gamme de masse 8-120 M☉. Je montre que les divergences entre les deux codes augmentent fortement au-delà de 50 M☉, notamment lorsque d'importantes pertes de masse sont prises en compte. Je démontre ensuite comment ces divergences dans les prédictions des deux codes engendrent des divergences dans les trajectoires évolutives prédites de systèmes triples. Un résultat particulièrement intéressant concerne la valeur minimale de la période pour éviter un transfert de masse dans le système binaire interne, qui est réduit de trois ordres de grandeur lorsque SeBa est remplacé par MESA. Ce résultat a des conséquences importantes pour l’émission d’ondes gravitationnelles dans le scénario impliquant un système triple d’objets compacts. Les développements de code nécessaires à l'accomplissement de ce projet ont été mis en open source en même temps que la parution de l'article via deux pull-requests (un PR pour l'environnement AMUSE https://github.com/amusecode/amuse, un PR pour TRES https://github.com/amusecode/TRES).

Travaux en cours

Paper II: Chemical evolution of close massive binaries - tidally-enhanced or tidally-suppressed mixing?

Dans ce projet en cours, je m'intéresse à l'évolution de systèmes binaires simulés avec le code d'évolution de Genève (GENEC) et à l'impact de marées dues à un compagnon sur les prédictions des modèles stellaires. Plus précisément, je cherche à comprendre comment l'évolution chimique est altérée par les marées, et ce en fonction des hypothèses physiques choisies pour le transport du moment cinétique (modèles purement hydrodynamiques ou modèles magnéto-hydrodynamiques). À suivre!

Paper III: Grids of single and binary models with GENEC - Impacts of the systems configurations and physical assumptions on the apsidal motion constant evolution

Dans ce projet futur effectué en collaboration avec Dr Sophie Rosu, nous avons l'objectif de fournir une grille de modèles GENEC dans la gamme de masse 8-45 M☉, à métallicité solaire, et d'investiguer comment réagit la constante de structure interne (ou apsidal motion constant/k2) à différentes hypothèses physiques (overshoot, transport du moment cinétique) et conditions initiales (vitesse pour l'étoile simple, période orbitale et excentricité pour les systèmes binaires). La constante de structure dépend du profil de densité interne des composantes de systèmes binaires proches, et détermine la precession de la ligne des apsides, un mouvement qui peut être détecté dans certaines binaires proches. Cette constante établit naturellement un lien direct entre un phénomène observable et l'intérieur des composantes de la binaires, ce qui en fait une grandeur unique pour comparer les modèles aux observations. Il existe des grilles de modèles stellaires accessibles en ligne prédisant la valeur du k2, mais ces grilles ignorent systématiquement (ou simplifient grandement) l'impact de la rotation et de la binarité sur l'évolution du k2. En publiant cette grille de modèles, nous viserons à combler cette lacune, et discuterons des impacts des configurations des systèmes et des hypothèses physiques sur l'évolution prédite de la constante de structure interne. À suivre!

Publications en co-auteur

1. Evolving massive stars to core collapse with GENEC: Extension of equation of state, opacities and effective nuclear network

Griffiths, A., Aloy, M.-Á., Hirschi, R., Reichert, M., Obergaulinger, M,. Whitehead, E. E., Martinet, S., Sciarini, L., Ekström, S., Meynet, G. 2025A&A...693A..93G.

2. Grids of stellar models with rotation: VIII. Models from 1.7 to 500 M⊙ at metallicity Z = 10‑5

Sibony, Y., Shepherd, K. G., Yusof, N., Hirschi, R., Chambers, C., Tsiatsiou, S., Nandal, D., Sciarini, L., Moyano, F. D., Bétrisey, J., Buldgen, G., Georgy, C., Ekström, S., Eggenberger, P., and Meynet, G. 2024A&A...690A..91S.

3. Rapidly rotating Population III stellar models as a source of primary nitrogen

Tsiatsiou, S., Sibony, Y., Nandal, D., Sciarini, L., Hirai, Y., Ekström, S., Farrell, E., Murphy, L., Choplin, A., Hirschi, R., Chiappini, C., Liu, B., Bromm, V., Groh, J., and Meynet, G. 2024A&A...687A.307T.