Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

90 Accrétion, éjection et champ magnétique
5.4.2 Origine
Si la présence d’un champ magnétique ordonné semble finalement un ingrédient indispensable
à la compréhension des mécanismes d’accrétion et d’éjection, la question se pose
naturellement de son origine. En fait, on ne la connaît pas. Bien sûr, de grandes avancées ont
été effectuées pour mieux contraindre les mécanismes possibles, mais rien à l’heure actuelle, ni
observations ni simulations numériques, ne permet de déterminer avec certitude son origine.
Deux mécanismes opposés semblent pouvoir être responsable d’un champ structuré à grande
échelle : l’advection de champ magnétique et sa génération par effet dynamo.
Objet central
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
L’objet central peut posséder un flux magnétique et donc baigner le disque de son champ.
Ce champ a peu de chance de pouvoir influencer la totalité du disque, mais pourrait jouer un
rôle majeur dans les régions internes. En particulier, la présence d’une sorte de magnétosphère
dans la région centrale pourrait fortement modifier l’accrétion et la structure du disque
dans cette zone. Cependant, les topologies possibles sont extrêmement spéculatives et je
ne m’intéresserai pas à cette possibilité.
Advection
En MHD idéale, on dit que le champ est gelé dans la matière. Cela signifie simplement
qu’on peut considérer les lignes de champ comme des fils ou des élastiques qui sont emportés
et déformés avec la matière. Dans le cas des disques d’accrétion, s’il existe un champ de
départ, même faible, celui-ci doit être lentement advecté avec la matière vers l’objet central.
Ce faisant, il se concentre au centre et son intensité croît avec le temps. Pour le cas des
étoiles jeunes, un tel champ de départ pourrait être le champ magnétique local du milieu
interstellaire. Dans le cas des microquasars, il pourrait provenir de l’étoile compagnon qui,
de même qu’elle cède sa matière à l’objet compact pourrait perdre son flux magnétique. Pour
les NAG, le champ moyen observé actuellement pourrait provenir de la concentration d’un
champ primordial. Quel que soit le cas, la valeur du champ actuel reste très incertaine. Elle
dépend bien sûr des champs primordiaux ou (du compagnon pour les binaires X) que nous ne
connaissons pas, mais également des propriétés du gaz qui peuvent notoirement s’écarter de
celles de la MHD idéale. En particulier, il se peut que le gaz possède une diffusivité magnétique
non négligeable. Dans ce cas, les lignes de champ peuvent diffuser dans la matière et donc
ne pas être parfaitement entraînées par celle-ci. Le gaz des disques d’accrétion pourrait donc
avoir été advecté dans les régions centrales en emportant seulement une fraction du flux
magnétique initial. La valeur de cette diffusivité est complètement inconnue, en particulier
car, comme nous l’avons déjà mentionné, la valeur des coefficients de transport devient très
mal connue en présence d’un milieu turbulent.
Effet dynamo
L’autre possibilité est celle d’une génération in situ de champ magnétique par effet dynamo.
La manière exacte dont la dynamo fonctionne reste encore un grand mystère, se basant
sur les propriétés mal connues de la turbulence et des graines de champ initial. Les difficultés
à la cerner sont aussi bien théoriques que numériques (Brandenburg & Johan Donner 1997).
La dynamo dans les disques d’accrétion présente en plus des difficultés intrinsèques qui n’apparaissent
pas dans les expériences de laboratoire. En particulier, la perte de flux magnétique
dans un jet pourrait avoir des conséquences importantes sur le développement et la saturation
de la dynamo (Yoshizawa & Yokoi 1993). Au vue de l’état actuel des connaissances, il