Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

Conclusion
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
Comme il vient d’être présenté en détail, ce travail de thèse a consisté à étudier des
mécanismes de chauffage dans les plasmas magnétisés du centre Galactique et des microquasars.
Pour chacun des cas, la structure magnétique ordonnée à grande échelle que semblent
indiquer les observations a été au centre des préoccupations : nous avons tenté de voir comment
elle pouvait intervenir dans le chauffage de ces plasmas énergétiques.
Depuis longtemps le plasma à 8 keV du centre Galactique intrigue les chercheurs car aucune
source ne semble pouvoir fournir l’énergie nécessaire à son chauffage. Nous avons finalement
montré que contrairement aux déductions antérieures, ce plasma n’est pas nécessairement
trop chaud pour rester dans le plan Galactique. S’il est principalement constitué d’hélium et
de métaux, il est en effet trop lourd pour s’échapper. L’idée d’un tel plasma peut surprendre
pour le centre Galactique, mais résulte naturellement de l’échappement, lui inéluctable de
l’hydrogène, phénomène courant en atmosphères planétaires et très étudié dans les amas de
galaxies. La possibilité d’un plasma confiné ouvre de nouvelles perspectives pour son chauffage
car il est beaucoup plus facile de trouver la puissance nécessaire. L’énergie gravitationnelle
des nuages moléculaires est en particulier suffisante. Restait alors à la convertir en chaleur.
Nous nous sommes donc intéressés à un mécanisme particulier, celui d’un chauffage visqueux
résultant de la friction du gaz avec les nuages moléculaires. Nous avons montré que, pour des
valeurs et une géométrie raisonnables du champ magnétique, cette friction peut efficacement
dissiper l’énergie des nuages, au point de pouvoir expliquer la haute température observée.
Nous avons aussi obtenu que l’interaction avec le plasma chaud peut exercer un fort freinage
sur les nuages et donc participer à leur accrétion vers le trou noir central.
A propos des microquasars, nous avons tout d’abord regardé l’influence des effets cinétiques
sur la couronne. Nous avons montré qu’ils pouvaient faire apparaître un nouveau type de
comportement qui n’existait pas dans l’approche MHD. Ce nouveau comportement semblait
propice à un chauffage résonant par pompage magnétique avec une instabilité du disque.
Cependant, nous avons montré que l’énergie que ce mécanisme pouvait fournir à la couronne
est très insuffisante pour expliquer sa haute température. En particulier, le refroidissement
Compton est beaucoup plus efficace. Si j’ai présenté une version simple de ce mécanisme,
son étude s’est en réalité réalisée dans une approche plus globale pour laquelle il a fallu
développer une version cinétique des formes variationnelles. Si elle semble aujourd’hui d’un
niveau de raffinement un peu élevé pour des problèmes astrophysiques dont les contraintes
observationnelles sont finalement très réduites, cette méthode trouvera certainement son utilité
dans un futur proche. Les modèles théoriques d’une part et la précision des observations
d’autre part progressant sans cesse, de plus en plus d’effets doivent être pris en compte ; et
les effets cinétiques jouent certainement un rôle important dans ces plasmas peu denses et
extrêmement chauds.