Evolution des disques planétaires : observations, modélisation et perspectives instrumentales

• Auteur / Autrice : Jean-Charles Augereau
• Direction : Anne-Marie Lagrange
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique et milieux dilués
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Terre. Ocean. Espace

Astronomie

Planete extrasolaire

Systeme planetaire

Transfert radiatif

Planetesimales

Disque circumstellaire

Enveloppe poussiere

Poussiere circumstellaire

Instrument astronomique

Résumé

Les disques de poussieres et de gaz autour des etoiles rejoignant la sequence principale sont les sites de formation des planetes extrasolaires dont l'existence s'est vu confirmee recemment. Cette these aborde l'etude de la poussiere des environnements circumstellaires. Elle associe des observations spatiales a haute resolution angulaire, la modelisation des proprietes physico-chimiques des poussieres et leur comportement optique, la modelisation des disques optiquement fins et la dynamique des planetesimaux a l'origine des grains observes autour des etoiles agees. Les images obtenues avec le telescope spatial hubble revelent deux nouveaux disques circumstellaires autour des etoiles hd 141569 et hd 100546, parfois classees dans la categorie des etoiles de herbig. Bien que les systemes presentent des ages proches (10 millions d'annees), les morphologies tres differentes des disques mettent en evidence la difficulte pour elaborer un scenario unique d'evolution des systemes protoplanetaires. L'anneau fin de poussieres autour de hr 4796 a, une etoile d'age similaire aux precedentes, est marginalement resolu depuis le sol. La modelisation complete de ce disque permet de reproduire l'ensemble des observations disponibles. Ces resultats impliquent la presence de planetesimaux, a un age aussi peu avance, pour repeupler le disque en poussieres poreuses et essentiellement amorphes qui sont soufflees par la pression de radiation. Une modelisation dynamique du prototypique disque autour de pictoris est proposee. Associee a une description realiste du comportement optique des grains, cette approche reproduit les caracteristiques generales du disque ainsi que des asymetries plus fines en supposant la presence d'une planete dans un disque de planetesimaux et en tenant compte des effets differentiels de la pression de radiation sur les grains. Enfin, le modele de disques que j'ai developpe est exploite dans le but d'optimiser l'utilisation des nouveaux instruments.