Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

3.4 Efficacité de la viscosité au centre Galactique 59
Va
Rc
Vr
Fig. 3.7 – Vue schématique de la compression associée à une perturbation Alfvénique dans un
champ courbe. Les lignes de champ sont représentées par les lignes courbes et définissent une
vitesse d’Alfvén locale v A . La polarisation de la perturbation est supposée être dirigée selon
la direction de courbure (v = v r ). Le rayon de courbure est noté R c .
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
courbure du champ magnétique est responsable de la dissipation suivante :
Q A2 = 8π ( ) 2
3 ηh r2 c
Rc
2 1 − 3 c2 s
vA
2 (3.42)
Si on estime cette puissance pour les 100 nuages du centre Galactique et une hauteur de 70
pc, alors :
( ) (
Q A2 = 3. × 10 37 erg s −1 Nc h
100 70 pc
(
) ( )
kB T 5/2
(3.43)
8 keV
v c
100 km s −1 ) 2 (
rc
5 pc
) 2 ( ) −2 ( ) 2
Rc
1 − 3 c2 s
100 pc
vA
2
Cette puissance est représentée sur la figure 3.8. Lorsque le champ est de l’ordre de B ≈
300µG, D s’annule et il n’y a aucune dissipation liée à la courbure des lignes de champ. Par
contre, dès que le champ est plus fort ou plus faible, la situation est différente et la dissipation
peu être efficace. Quand le champ est fort, disons B 1 mG, la puissance tend asymptotiquement
vers une constante qui dépend du rayon de courbure. Pour que la dissipation à fort
champ magnétique puisse équilibrer les pertes radiatives, il faut que le rayon de courbure soit
d’au plus une centaine de parsecs :
R c 90 pc (3.44)
ce qui semble cohérent avec les observations. De l’autre côté, à faible champ, le terme de
vitesse parallèle domine dans D et la puissance dissipée croît comme B −2 . Avec une telle
croissance, la valeur exacte du rayon de courbure n’a plus beaucoup d’influence sur la valeur
critique du champ qui équilibre l’émission X, et pour toute courbure raisonnable, on trouve
que pour des champs inférieurs à 200 µG, la dissipation est plus importante que les pertes
radiatives. A 100 µG et pour un rayon de courbure de 90 pc, on trouve par exemple que le
chauffage visqueux est plus de 50 fois supérieur au refroidissement radiatif.
Bien sûr, dans la mesure où cette puissance dépasse celle emportée à la base par les ondes
d’Alfvén, il paraît difficile de dissiper autant d’énergie. En fait, lorsque la dissipation devient
aussi importante, la viscosité commence à influencer significativement la structure de l’aile
d’Alfvén. Un traitement plus complet incorporant directement la viscosité aux équations de