Rapport quadriennal 2002 - Laboratoire d'Astrophysique de l ...

Chapitre B
Thèmes: Bilan et prospective
inclure les résultats de l’étude planétologique. Techniquement, il faut transformer le code existant en code
SPH. Cette réalisation est déjà en cours, mais prendra encore un certain temps avant de se concrétiser.
Les grandes lignes de la dynamique propre du phénomène FEB (modèle de résonance) semblent aujourd’hui
comprises, mais par une modélisation plus fine des processus d’évaporation, nous espérons, via la
dynamique, arriver à en contraindre mieux les paramètres (masse de la planète, etc...). Plus de travail reste
cependant à accomplir dans le domaine des processus en amont du phénomène FEB, tels le remplissage des
résonance. Certes, nous avons fait des avancées considérables dans ce domaine ces dernières années, mais le
modèle de collisions reste à affiner, et des mécanismes alternatifs et/ou complémentaires comme la
migration planétaire, ou la diffusion par des gros embryons planétaires, sont d’autres voies à explorer. La
collaboration sur ce point avec P. Thébault et A. Morbidelli se poursuivra donc.
Nous nous intéressons désormais à une meilleure compréhension des processus globaux liés au phénomène
FEB. On peut voir les processus globaux d’un point de vue à la fois spatial et temporel. D’un point de vue
spatial, il est clair que le phénomène FEB tel que nous le modélisons doit être mis en relation avec
l’ensemble des observables et modèles du disque de β:Pic. Il y a bien sûr les caractéristiques de la ou les
planètes impliquées dans les divers modèles, mais il y a aussi les effets induits en aval par le phénomène
FEB, comme par exemple une production non-axisymétrique de nombreuses particules de poussières (liée à
la répartition des orbites des FEBs), qui une fois diffusés dans le disque, pourrait avoir une traduction
observationnelle. Le travail dans ce domaine reste à faire, et notre équipe est idéalement structurée pour
réaliser au mieux cette étude.
D’un point de vue temporel maintenant, ce sont les relations entre le phénomène FEB et l’état évolutif de
l’étoile β:Pic qui mérite examen. S’il est aujourd'hui acquis que le mécanisme doit être auto-entretenu par un
remplissage des résonances, nous ne savons pas au bout de combien de temps tout doit cesser. Une étude
dynamique sur une longue période de temps est donc nécessaire. De ce point de vue, il est clair que la
modélisation de ce qui se passe dans les étoiles (plus jeunes) de Herbig, qui en est encore à ses débuts, sera
un point de comparaison capital. Globalité temporelle, mais aussi sur les divers systèmes planétaires donc.
De ce point de vue, à l’autre bout de la chaîne, la comparaison avec l’histoire de notre propre système solaire
est riche d’enseignements. Les lacunes de Kirkwood présentes aujourd’hui dans la ceinture d’astéroïdes ne
sont rien d’autre que la trace d’un phénomène FEB aujourd’hui disparu. Les travaux théoriques qui sont
menés aujourd’hui sur l’histoire de le ceinture d’astéroïdes primordiale et le Late Heavy Bombardment sont
proches de ce que nous faisons ou devons faire comme étude dynamique du système de β:Pic. Il y a donc un
parallèle riche d’enseignements à mener, et de ce point de vue, c’est clairement la collaboration avec A.
Morbidelli qui sera privilégiée.
8.5.3 Instrumentation
Au sein de la thématique, l’implication conjointe dans les développements instrumentaux et l’exploitation
scientifique jusqu’à la modélisation a permis de procéder à une analyse détaillée des limites mais aussi des
possibilités instrumentales à venir en matière d’imagerie à haute dynamique, technique fondamentale pour
l’imagerie des systèmes planétaires. En particulier, nous avons défendu l’intérêt d’un instrument dédié à
l’observation à très haute dynamique (Mouillet 2001). Il apparaît que si l’on focalise les spécifications à
l’observation d’objets brillants et sur un “petit” champ, on “obtient” un instrument qui donnerait des
capacités observationnelles qui ne sont pas couvertes aujourd’hui, et permettrait un saut important en matière
de dynamique, et qui est réalisable à court terme. Cette approche a été retenue ou partagée par l’ESO qui
lance à très court terme un appel à idée pour un instrument dit “planet finder” de 2 e génération VLT. Par
ailleurs, ces objectifs observationnels nouveaux sont également présents ou mentionnés dans les réflexions à
moyen terme sur d’autres sites d’observation tels que Hawaii.
L’expérience passée de l’équipe sur d’autres gros projets de haute résolution angulaire mais également sur le
suivi des développements récents de nouveaux concepts coronographiques d’une part et une bonne
connaissance des intérêts astrophysiques et des démarches observationnelles spécifiques correspondantes
d’autre part, permettent d’envisager une participation importante dans ce type de projet comme une option
possible pour l’activité de l’équipe. Une décision concernant une telle orientation sera prise au cours de
l’année 2002 en fonction du montage effectif d’un tel projet, de la politique instrumentale au niveau national
et international, et des moyens humains au sein de l’équipe. Il est en effet essentiel pour nous de conserver la
cohérence du travail instrumental avec les observations et la modélisation.
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