Lisa Bugnet reçoit le prix de thèse 2020 de la division “Etoiles et physique stellaire” de l’Union Astronomique Internationale et le prix de thèse 2021 de la Société Française d’Astronomie et d’Astrophysique pour ses travaux de thèse qu’elle a réalisé au Dap-AIM de l’IRFU au CEA-Saclay sous la direction de Rafael A. García et de Stéphane Mathis et de Savita Mathur de l’Institut d’Astrophysique des Canaries en Espagne.
Ses travaux intitulés “Caractérisation globale des étoiles de type solaire et magnétisme interne le long de leur évolution” couvrent un spectre large d’études sur les étoiles de type solaire. Ils allient en synergie le traitement des données issues des grands relevés photométriques permettant l’étude des oscillations des étoiles (l’astérosismologie) qui permet de sonder leur structure et leur dynamique interne, en particulier avec la mission Kepler (NASA), et l’étude théorique des oscillations des étoiles en rotation qui pulsent comme notre Soleil dont le cœur est potentiellement le siège d’un champ magnétique.
L’objectif principal de ces travaux était de détecter et de caractériser, à l’aide des méthodes sismiques, la présence des champs magnétiques profonds dans les étoiles de type solaire au cours de leur évolution, projet pour lequel Lisa Bugnet avait obtenu l’une des prestigieuses bourses de la fondation L’Oréal – Académie de Sciences – Unesco en 2019 pour les jeunes femmes scientifiques. Ces travaux sont d’une importance capitale pour une meilleure compréhension de la rotation interne des étoiles qui impacte leur évolution chimique et donc leur espérance de vie ainsi que leur activité magnétique. Ces propriétés sont essentielles pour comprendre les étoiles, les systèmes planétaires et l’évolution des galaxies.
Son travail de thèse aurait pu faire l'objet de deux thèses distinctes : une sur le développement de méthodes d’analyses des données astérosismiques par des méthodes innovantes et une autre sur la théorie de la sismologie des étoiles magnétiques. Sa force et son originalité sont d’avoir su combiner les deux pour construire une stratégie scientifique solide pour permettre d’ouvrir une nouvelle fenêtre pour notre compréhension du magnétisme interne des étoiles de type solaire. Elle a tout d’abord été l’une des premières à appliquer des méthodes de l’intelligence artificielle à l’astérosismologie, ce qui lui a permis d’estimer la gravité des étoiles (et donc leur âge) avec une très grande précision, ainsi que leur type de variabilité et donc d’isoler les pulsateurs de type solaire. Son outil, mis à la disposition de la communauté, permet d'automatiser la sélection d’étoiles dans les grandes bases de données spatiales (Kepler/K2, TESS, et dans le futur la mission M3 de l’ESA PLATO), et sera donc précieux dans le futur. Lisa Bugnet a ensuite fait une étude théorique complète de l’impact de topologies réalistes de champs magnétiques profonds sur les fréquences d’oscillations des géantes rouges. Elle prédit une signature détectable de ce champ, dont la confirmation ouvrirait un nouveau champ d'étude, et ouvre la voie pour l’obtention de contraintes sur sa distribution interne.
Corrélation observationnelle entre la métrique FliPer (Fp) et la gravité de surface de 15,000 étoiles observées par le satellite Kepler. Fp est une mesure de la puissance totale des phénomènes variables à la surface de l’étoile dus à la convection et aux oscillations. Les étoiles dans la zone grise sont des étoiles sur la séquence principale, les étoiles dans la zone rouge sont sur la branche des géantes rouges ou bien sur la phase des sous-géantes, et les étoiles dans la zone bleue sont des géantes très lumineuses (RGB ou AGB).
Stratégie de caractérisation du magnétisme interne des pulsateurs de type solaire grâce aux modes d’oscillations mixtes gravito-acoustiques (dont les forces de rappel sont la compressibilité et la force d’Archimède au sein du plasma stellaire; voir ici pour plus de détail).
Tout au long de ce travail de recherche remarquable, Lisa Bugnet a participé à de nombreuses manifestations de diffusion des connaissances vers le grand public transmettant ainsi avec détermination sa passion pour son sujet de recherche au plus grand nombre. Si elle aime dans ce cadre parler du « rire des étoiles » pour qualifier leurs oscillations, expression issue du Petit Prince de Saint Exupéry, sa thématique de recherche offre des perspectives riches et se place sans le moindre doute sous une bonne étoile.
