Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

64 Le chauffage par friction visqueuse
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
une influence notable sur l’efficacité de la dissipation. Dans le cas des nuages du centre Galactique,
les formes beaucoup plus complexes, très étirées et cisaillées et la structure presque
fractale de la composante moléculaire produisent certainement des compressions locales plus
importantes et favorisent donc la dissipation. De ce point de vue, les estimations d’énergies
de la section précédente 3.4 ne sont que des valeurs minimales, et il est possible que la dissipation
réelle puisse être légèrement plus importante. Il serait cependant surprenant que la
dissipation puisse être un ordre de grandeur plus forte.
Nous avons pris comme vitesse typique des nuages une vitesse de 100 km s −1 . La vitesse
qui nous intéresse ici est la vitesse relative des nuages, par rapport au plasma chaud et au
champ magnétique qui les baignent. Si les nuages avaient une rotation solide ou képlérienne,
on pourrait imaginer le gaz chaud tourner avec eux et n’engendrer aucune dissipation. Cependant,
où que soient les courants qui engendrent le champ magnétique, il parait difficilement
concevable qu’ils puissent imposer un profil de rotation rigoureusement identique à celui des
nuages. D’autre part, comme nous l’avons dit, les nuages ont une distribution en vitesse
beaucoup plus complexe qu’une simple rotation circulaire. Le gaz chaud réagit moins aux
variations du potentiel gravitationnel et possède donc a priori une dynamique plus homogène
et différente de celle des nuages. La dispersion de vitesse des nuages (50 km s −1 ) donne en
particulier une estimation minimale de la vitesse. On s’attend finalement à ce que la vitesse
relative des nuages par rapport à la phase chaude soit une fraction significative de leur vitesse
maximale le long de la ligne de visée : entre 50 et 220 km s −1 . v c = 100 km s −1 semble
donc une bonne estimation de la vitesse moyenne que peuvent avoir ces nuages. Cependant,
la dispersion autour de cette valeur est grande pourrait avoir une grande influence sur les
estimations d’énergie dissipée. Dans plusieurs cas en effet, le taux de dissipation dépend de
la vitesse à la sixième puissance ! Une variation d’un facteur 2 dans la vitesse moyenne peut
donc changer de presque deux ordres de grandeur le résultat. Cette dispersion favorise en fait
probablement la dissipation. En effet, l’énergie dissipée en moyenne par tous les nuages n’est
pas simplement le produit des moyennes de la vitesse ou de la taille. Il faudrait en pratique
intégrer sur la distribution en vitesse et cette intégration favoriserait les nuages les plus rapides.
En termes simples, la dispersion de vitesse étant grande, la moyenne des vitesses à la
puissance 6 : < v 6 c > est bien supérieure à la puissance 6 de la moyenne des vitesses : < v c > 6
que nous avons utilisée. Prendre la vitesse moyenne pour nos estimations mène donc encore
une fois à sous-estimer l’efficacité du chauffage.
3.5.3 Accrétion intemittente
Un dernier point sur lequel il peut être intéressant de revenir est le fait que nous avons
estimé tous ces paramètres tels que nous les observons actuellement. Le temps de refroidissement
étant très long (10 8 ans), il se pourrait que ces mêmes paramètres aient été différents
dans un passé plus récent et aient permis une efficacité plus grande.
En particulier, notre Galaxie possède certainement un caractère actif par intermittence, de
même que de nombreuses autres galaxies ; et l’accrétion de matière depuis l’anneau moléculaire
à 180 pc jusqu’à l’objet central suit probablement le même comportement. Certaines observations
comme l’abondance anormale d’aluminium Al 26 semblent confirmer cette idée et
indiquer qu’un événement catastrophique s’est produit il y a environ 2.×10 7 ans. Un modèle
a également été proposé où une instabilité magnétique à la frontière du tore moléculaire est
responsable de violents moments d’accrétions (Chandran 2001). Le nombre et la vitesse des
nuages lors d’un tel (de tels) événement(s) sont certainement beaucoup plus élevés que ceux
observés aujourd’hui, provoquant une dissipation visqueuse et un chauffage beaucoup plus
important.