Jets relativistes des trous noirs accrétants

par Mickaël Coriat

Thèse de doctorat en Astronomie et astrophysique

Sous la direction de Stéphane Corbel.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les processus d'éjection de matière, plus communément appelés jets, sont parmi les phénomènes les plus omniprésents de l'univers, à toutes les échelles de taille et d'énergie et sont indissociables de l'accrétion de matière. Ce lien intime, toujours incompris, est l'objet d'étude de cette thèse. À travers l'observation multi-longueurs d'ondes de systèmes binaires X comportant un trou noir je tenterai d'apporter de nouvelles contraintes sur la physique des jets relativistes et du couplage accrétion - éjection. Nous nous attachons tout d'abord à comparer l'évolution simultanée des émissions infra- rouge, optique et X du système GX 339-4 sur une période de cinq ans. Nous étudions la nature du flot d'accrétion une des composantes d'émission des binaires X les moins bien comprises tant au niveau de sa géométrie que des processus physiques qui y ont lieu. Cette composante revêt un caractère particulièrement fondamental car elle constitue probablement la zone de lancement des jets. Nous nous concentrons ensuite sur l'émission infrarouge des jets qui nous renseignent sur les conditions physiques dans les zones proches de la base des jets. Nous étudions finalement l’influence de l'irradiation des zones externes du disque par la source centrale de rayonnement X. Nous présentons ensuite les résultats d'une étude radio et X à long terme du microquasar H. 1743-322. Ce système appartient à une population de trous noirs accrétants semblant montrer, pour une luminosité X donnée, un niveau d'émission radio (et donc des jets) plus faible que celui habituellement observé. Nous émettons plusieurs hypothèses quant à l'origine physique de ce phénomène et montrons en particulier que ces sources pourraient posséder un flot d'accrétion central radiativement efficace. Nous explorons finalement les phases de retour à l'état dur de GX 339-4. Nous y suivons la re-apparition de l'émission des jets compacts et tentons d'apporter de nouvelles contraintes sur la physique de formation des jets.

  • Titre traduit

    Relativistic jets from accreting black holes


  • Résumé

    Matter ejection processes, more commonly called jets, are among the most ubiquitous phenomena of the universe at ail scales of size and energy and are inseparable from accretion process. This intimate link, still poorly understood, is the main focus of this thesis. Through multi-wavelength observations of X-ray binary Systems hosting a black hole, I will try to bring new constraints on the physics of relativistic jets and the accretion - ejection coupling. We strive first to compare the simultaneous infrared, optical and X-ray emissions of the binary GX 339-4 over a period of five years. We study the nature of the central accretion flow, one of the least understood emission components of X-ray binaries, both in its geometry and in term of the physical processes that take place. This component is fondamental since it is could be the jets launching area or be highly connected to it. Then we focus on the infrared emission of the jets to investigate the physical conditions close to the jets base. We finally study the influence of irradiation of the outer accretion disc by the central X-ray source. Then, we present the results of a long-term radio and X-ray study of the microquasar H1743- 322. This System belongs to a population of accreting black holes that display, for a given X-ray luminosity, a radio emission fainter than expected. We make several assumptions about the physical origin of this phenomenon and show in particular that these sources could have a radiatively efficient central accretion flow. We finally explore the phases of return to the hard state of GX 339-4. We follow the re- emergence of the compact jets emission and try to bring new constraints on the physics of jet formation.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVII-231 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 268 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 257

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  • Cote : 10 PA07 7257
  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf-T510
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