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

More documents

Recommendations

Info

Rapport d’activité 1999-2001 LAOG Title: 18_carte_50_latex.dvi Creator: dvipsk 5.58f Copyright 1986, 1994 Radical Eye Software Preview: This EPS picture was not saved with a preview (TIFF or PICT) included in it Comment: This EPS picture will print to a postscript printer but not to other types of printers Fig. : Image 2D de l’éjection sporadique d’un plasma de paires électrons-positrons dans un jet relativiste, obtenue par la modélisation 1D du code plasma relativiste des jets extragalactiques. Les couleurs représentent la densité en paires sur une échelle logatithmique, obtenue en convoluant la densité calculée sur l’axe du jet par un profil transversal gaussien (cf. Thèse de N. Renaud). 1.5 Prospective La question de l’existence des Trous Noirs ne se pose quasiment plus ; ce sont des questions concernant la physique de leur environnement qui se posent essentiellement. Après un fort investissement sur les modèles stationnaires, notre effort principal va porter sur la variabilité et les phénomènes éruptifs. Comment les éjections sont produites dans l’environnement des Trous Noirs (AGNs ou micro quasars)? Le mécanisme dominant est-il un effet du champ magnétique sur le Trou Noir en rotation rapide (Blandford- Znajek) ou sur le disque d’accrétion ? Quelle est la cause et l’énergie libérée par les éruptions sporadiques ? Quel est le rôle du champ magnétique dans l’éruption ? de la création de paires ? En quoi les sursauts sporadiques autour des étoiles jeunes peuvent aider à cerner le phénomène ? Quel est le processus dominant du rayonnement gamma dans les blazars ? est-il électrodynamique ou hadronique ? ou les deux selon les circonstances ? Les AGNs sont-ils des accélérateurs performants de rayons cosmiques UHE ? En quoi la variabilité des spectres de haute énergie nous renseigne sur l’objet central ? 54
Chapitre B Thèmes: Bilan et prospective Quelle est la physique de la formation du vent relativiste dans les GRBs ? Quelle est la physique de l’émission gamma ? Les GRBs sont-ils les principaux accélérateurs des rayons cosmiques UHE ? Peut-on détecter un flux de neutrinos de haute énergie en coïncidence avec le sursaut gamma ? Si l’Observatoire Pierre Auger fournit un spectre de rayons cosmiques au-delà de la limite GZK, quelle sera la part des événements en provenance des objets astrophysiques extragalactiques et celle des événements en relation avec les désintégrations d’objets élémentaires proposés par les théories d’unification ? Telles sont les questions majeures qui vont dicter notre activité pour les quatre ans à venir. Le développement des nouveaux observatoires gamma et “astroparticules” et des dispositifs astronomiques de haute résolution angulaire, en particulier le VLTI, va certainement nous permettre d’avancer à grands pas vers des réponses à ces questions. Notre équipe est impliquée sur des projets observationnels avec BEPPOSAX (3 PI, 3 co-I), XMM (1 PI, 3 co-I), INTEGRAL (7 co-I), AMBER (8 propositions), CAT/CELESTE (membre de la collaboration), HESS (membre de la collaboration). Outre les développements théoriques, le développement du code sur les “flares haute énergie” par notre équipe sera un outil essentiel pour apporter des réponses à ces questions. Cependant nous ne négligerons pas les travaux de fond sur l’excitation de la turbulence MHD dans ces structures, les phénomènes de transport qui en découlent, sur la cinétique des plasmas relativistes, le transport des rayons cosmiques et leur accélération de Fermi en régime relativiste. Ces travaux seront accompagnés de simulations numériques lourdes, notamment avec la nouvelle version du code Zeus 3D implantée sur notre site informatique. Notamment l’étude de l’effet du cisaillement magnétique sur la stabilité MHD des jets entamée récemment (Kersalé et al. 2000 ; Baty et Longaretti, en préparation) sera poursuivie ; la possibilité de produire une turbulence interne, spécifique aux jets issus de disques kepleriens est en effet envisagée. La possibilité d’exciter la turbulence dans un fluide tournant présentant un cisaillement linéairement stable a été réexaminé en détail par P.-Y. Longaretti, sous la pression des résultats récents publiés par J.-P. Zahn, B. Dubrulle et leurs collaborateurs. Une simulation numérique avec le code Zeus est en cours et sera prolongée dans le domaine MHD ; en effet le code a été adapté par D. Clark et P.Y. Longaretti pour simuler des flots de Couette et des flots de couches de cisaillement en MHD. La turbulence semble devoir se développer avec un cisaillement keplerien ; il est clair que c’est un sujet important qui va nécessiter plusieurs années de travail intensif. L’ajustement des modèles d’accrétion-éjection aux étoiles jeunes sera poursuivi, car il permet de mieux connaître les conditions d’éjection dans la couronne du disque d’accrétion et il contraint notamment les coefficients de transport anormaux. L’étude des micro-quasars offre un cadre unique d’investigation des processus d’accrétion-éjection, surtout grâce aux échelles de temps beaucoup plus courtes que celles observées dans les AGNs. En réalité on peut examiner dans les micro-quasars des changements de régime qui se font sur une échelle beaucoup plus longue dans les AGNs (par un facteur 10 6 ), en revanche on examine dans les Blazars des sursauts sporadiques à l’échelle de quelques heures qui sont inobservables dans les micro-quasars parce que trop rapides… Par ailleurs, l’équipe continuera d’organiser, notamment dans le cadre des journées “Cosm’Alpes”, des sessions de formation à la “physique frontière” afin d’adapter sa prospective aux concepts nouveaux dans le domaine des hautes énergies, de manière à s’investir en temps opportun sur des investigations pionnières, ouvertes par les nouveaux instruments de l’astroparticule. Notre équipe s’est fortement engagée dans l’accompagnement scientifique des grands projets d’astroparticules ; nous sommes l’une des rares équipes INSU à assurer cet accompagnement astrophysique. C’est à la fois enthousiasmant et préoccupant vu la faiblesse de notre effectif. Pour accomplir notre tâche, au cours des quatre prochaines années, nous aurons besoin de recruter un jeune chercheur formé à la simulation MHD lourde, ainsi qu’un jeune chercheur formé aux processus physiques de haute énergie (cinétique et/ou rayonnement). Notre budget est assuré encore pour trois ans par les dotations de l’Institut Universitaire de France ; ensuite notre équipe pèsera davantage sur le soutien de base du LAOG. Par ailleurs, notre intégration dans certaines collaborations de projet, notamment l’observatoire HESS, induit des engagements financiers INSU et/ou LAOG proportionnels aux nombres de voix dont nous disposons. 55
Page 1 and 2:
LABORATOIRE D’ASTROPHYSIQUE DE GR
Page 3 and 4: Sur un exercice quadriennal particu
Page 5 and 6: 3.1 COMPOSITION DE L’ÉQUIPE 62 3
Page 7 and 8: A - Présentation générale Premie
Page 9 and 10: Chapitre A Présentation générale
Page 49 and 50: B - Thèmes: bilan et prospective I
Page 51 and 52: Chapitre B Thèmes: Bilan et prospe
Page 53: Chapitre B Thèmes: Bilan et prospe
Page 105 and 106:
Chapitre B Thèmes: Bilan et prospe
Page 107 and 108:
Page 109 and 110:
Page 111 and 112:
Page 113 and 114:
Page 115 and 116:
Page 117 and 118:
Page 119 and 120:
Rapport d’activité 1999-2001 LAO
Page 121 and 122:
Page 123 and 124:
Page 125 and 126:
Page 127 and 128:
Page 129 and 130:
Page 131 and 132:
Rapport d’activité 1999-2001 2.4
Page 133 and 134:
Page 135 and 136:
Page 137 and 138:
Page 139 and 140:
Page 141 and 142:
Page 143 and 144:
Page 145 and 146:
Page 147 and 148:
Page 149 and 150:
Page 151 and 152:
Page 153 and 154:
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
Page 159 and 160:
Page 161 and 162:
Page 163 and 164:
Page 165 and 166:
Page 167 and 168:
Page 169 and 170:
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Page 175 and 176:
Page 177 and 178:
Page 179 and 180:
Page 181 and 182:
Page 183 and 184:
Page 185 and 186:
Page 187 and 188:
Page 189 and 190:
show all

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

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?