Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

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136 Pompage magnétique numériques, l’amplitude de la perturbation dans le disque est de l’ordre de b 0 /B 0 ∼ 0.1 − 0.3 (Caunt & Tagger 2001). • Ensuite, la puissance prise au disque par l’AEI pour chauffer la couronne dépend de la masse de la couronne. En effet, dans la limite ou la couronne possède une faible influence sur le disque, la perturbation magnétique est indépendante de la masse de la couronne. Toutes les particules résonnantes sont chauffées, indépendamment de leur nombre, contrairement à un chauffage qui apporterait une énergie donnée à se partager parmi toutes les particules de la couronne. La masse de la couronne est peu contrainte. Si cependant, on lui suppose une densité de n = 10 13 cm −3 et une extension de 1000 km, alors, trouve que P ∼ 10 31 erg s −1 , soit une puissance 5 ordres de grandeur plus faible que celle rayonnée par la couronne dans l’état dur. Le mécanisme de pompage est donc parfaitement insuffisant à chauffer la couronne. • En fait, ce résultat étant en partie prévisible dès l’obtention des caractéristiques du mouvement d’équilibre des particules de la couronne. En effet, il est clair que le temps caractéristique de chauffage ne peut être plus court que la période d’oscillation des particules de la couronne. Celle-ci étant de l’ordre du temps dynamique un temps minimal pour le chauffage est donc le temps képlérien. En effet, on trouve après ces longs calculs que : tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006 τ ∼ ( b0 B 0 ) −2 Ω −1 K (8.55) Le temps de chauffage est typiquement de l’ordre de 30 à 100 temps dynamiques. Ce temps est certes compatible avec les temps de collision entre ions et électrons. En effet, toujours avec cette densité de couronne, les ions perdent leur énergie en environ 60 s. Ils la perdent donc sur la même échelle de temps que celle avec laquelle ils sont chauffés. On peut donc considérer que les électrons sont chauffés dans le même temps, sans toutefois altérer le caractère cinétique du système. En revanche, ce temps est incroyablement long devant le temps de refroidissement Compton. Celui-ci dépend bien sûr des caractéristiques de la couronne, mais de manière générale, il reste toujours inférieur à 10 −3 s. 8.4.3 Conclusion et perspectives.... L’idée de ce chauffage était intéressante. Les modèles actuels ne représentent en effet que partiellement les observations liées à la couronne, signe qu’il manque probablement un ingrédient majeur. Etant donnée la haute température de la couronne et sa faible densité, les effets cinétiques pourraient être un élément important à prendre en compte. Ce mécanisme de chauffage semblait prometteur car il repose sur un transfert direct de l’énergie d’accrétion du disque dans la couronne. Nous avons finalement pu montrer que le pompage magnétique, dans la forme qui vient d’être présentée, est très loin de pouvoir chauffer suffisamment la couronne. Avec le recul, le résultat semble naturel et découle immédiatement d’une sous-estimation de l’efficacité du refroidissement Compton. Cette efficacité est un vrai défi pour tous les modèles de couronne et a déjà mis en défaut certains modèles par le passé (voir Liu et al. 2002a, par exemple). L’étude a cependant permis de comprendre les premiers effets du caractère cinétique des particules sur l’évolution et les propriétés de la couronne. Dans une géométrie bipolaire classique, la force miroir est répuslive. Les conditions nécessaires à l’équilibre de la couronne sont donc plus délicates à obtenir que dans le cadre de la MHD (il faut maintenant des angles typiques de 10˚ contre 30˚ dans l’approche de Blandford & Payne (1982)). Cependant, nous avons en particulier pu mettre en évidence l’existence possible d’une population de particules physiquement découplées du disque, en oscillation dans la couronne. Lorsque ces conditions sont réunies, le temps de collisions n’est donc plus limité par leur retour dans le disque, et peut en principe s’étendre sur plusieurs temps dynamiques si la densité le permet.
8.4 Discussion 137 Enfin, si l’application aux microquasars s’avère inefficace, le centre Galactique semble être un cas prometteur. Le centre Galactique abrite en effet en son coeur un trou noir supermassif autour duquel gravite un disque d’accrétion très semblable à celui des microquasars. Il alterne des périodes de calme et d’intense activité. Dans ces derniers cas, un modèle récent prévoit qu’une instabilité très proche de l’AEI pourrait se développer dans le disque (Tagger & Melia 2006). D’autre part, les températures sont comparables à celle de la couronne des microquasars et les densité sont bien plus faibles, garantissant un régime cinétique. Les conditions sont donc réunies pour le pompage magnétique et deux éléments pourraient avantageusement en augmenter l’efficacité. Tout d’abord, l’amplitude de l’instabilité qui s’y développe est très grande : b 0 /B 0 1. Ensuite, les échelles de temps sont très différentes : le temps de refroidissement par rayonnement synchrotron auto-Compton est justement du même ordre de grandeur que le temps dynamique (10 min). Dans ces conditions, le pompage magnétique pourrait être beaucoup plus efficace et jouer un rôle. tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
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