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

Rapport d’activité 1999-2001
LAOG
5.5 Prospective en postes chercheur
5.5.1 Profils Section 14 du CNRS (ou 34 du CNU)
Formation stellaire et planétaire
La question de la formation des étoiles et des planètes s'est vue profondément modifiée au cours des 10/15
dernières années par les découvertes successives de disques de poussière et de gaz autour d'étoiles jeunes,
l'observation "directe" de disques, et la découverte de naines brunes et d'exoplanètes. Ces découvertes ont été
accompagnées de progrès tout aussi spectaculaires dans la modélisation théorique de ces objets. La
communauté française occupe une bonne place tant dans l'effort observationnel que dans les travaux de
modélisation.
Il n'est donc pas étonnant que ce thème soit affiché comme prioritaire à la fois nationalement et
internationalement: il regroupe deux des cinq thèmes identifiés au colloque de prospective d'Arcachon, et se
trouve au carrefour des préoccupations de trois programmes nationaux (PNPS, PNP, PCMI); par ailleurs, il
constitue l'un des thèmes prioritaires pour les nouvelles générations d'instruments, tels que HERSCHEL, le
VLTI, le KECK, ALMA, ou le NGST.
Dans ce contexte de forte compétition internationale, la communauté française doit être capable de mobiliser
des chercheurs pouvant apporter un soutien scientifique aux développements des très grands équipements, en
particulier en ce qui concerne les techniques de haute résolution angulaire; cette compétence doit également
leur permettre de tirer le meilleur parti de ces instruments, tant sur le plan purement observationnel que sur
celui de la modélisation des données.
Malgré la longue tradition française dans le domaine de la physique stellaire, notre communauté est
néanmoins sous-représentée en chercheurs présentant ce double profil; un fléchage de poste sur ce type de
profil est donc nécessaire pour bénéficier pleinement sur le plan scientifique de l'investissement
particulièrement important qui a été opéré sur le développement des très grands équipements de notre
discipline.
Objets de très faible masse et planètes extrasolaires
Les étoiles de très faible masse, les naines brunes et les planètes extra-solaires sont devenues en quelques
années un champ de l'astrophysique extrêmement actif du fait de progrès observationnels spectaculaires
concernant le sujet.
Ces objets interviennent en effet dans de nombreux domaines: diagnostic du processus de formation des
étoiles et des planètes, physique des intérieurs stellaires dégénérés et des atmosphères denses et très froides,
problème de la matière sombre galactique...
L'étude conjointe de ces trois types d'objets est un atout pour la compréhension de processus complexes,
parmi lesquels peuvent être notamment cités :
un processus de formation commun des étoiles de très faible masse (~0.3 M o ) jusqu'à des objets isolés de
masse planétaire (10 masses de Jupiter, voir moins) est pressenti car la fonction de masse d'amas jeunes
présente une pente unique sur l'intégralité de ce domaine de masse. Une étude plus approfondie des fonctions
de masse ainsi que des statistiques de binarité des étoiles de très faible masse, naines brunes et planètes
isolées est nécessaire pour mieux comprendre ce processus de formation.
Etoiles de très faible masse, naines brunes et planètes géantes ont en commun une physique très complexe,
associant des intérieurs dégénérés et des atmosphères denses et froides où se produisent des phénomènes
météorologiques: chimie complexe avec formation de nuages et d'aérosols, dynamique incluant des
phénomènes de condensation. Une étude globale des atmosphères tout au long de cette séquence apporte des
contraintes précieuses en fonction des températures et ainsi de beaucoup mieux appréhender, notamment, la
physique des planètes géantes.
Les contraintes observationnelles à apporter à ces domaines de recherche sont nombreuses et peuvent aller
des comptages stellaires pour déterminer les fonctions de masse, ou des études de statistique de binarité à des
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