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

Rapport d’activité 1999-2001
LAOG
l’agent principal de l’extraction de moment angulaire. Les différentes configurations magnétiques d’éjection
envisagées n’ont pas le même impact sur les conditions physiques des parties internes (< 1 AU) des disques
circumstellaires. Il est donc crucial de les départager pour améliorer les modèles de formation et de
migration des planètes extrasolaires, ainsi que notre compréhension du phénomène d’accrétion.
Les étoiles T Tauri classiques entourées d’un disque d’accrétion actif constituent un laboratoire idéal pour
contraindre les modèles d’accrétion/éjection. En effet, elles ont évacué la majeure partie de leur enveloppe
circumstellaire originelle, permettant ainsi d’avoir accès aux régions où l’essentiel des processus
d’accélération et de collimation des jets se produisent (d ≈ quelques 100 UA). Nous avons démarré en 1996,
en collaboration avec S. Cabrit (DEMIRM), P. Garcia (Univ. Porto) et l'équipe « SHERPAS » du LAOG
(plus particulièrement J. Ferreira et F. Casse) une étude observationnelle de la base de vents d’étoiles T Tauri
(microjets).
L’objectif de ce travail est d’apporter des contraintes sur les modèles de collimation et d’éjection à partir
d’observations en spectro-imagerie et imagerie à haute résolution angulaire (0.1 arcsec = 15 AU dans le
Taureau). Nous avons mené 4 campagnes d’observations avec le système d’optique adaptative PUE'O et
l’instrument de spectro-imagerie OASIS au TCFH entre Janvier 1998 et Janvier 2000 (Figure 9). Ce travail a
donné lieu à une thèse soutenue le 7 Juin 2000 par Claudia Lavalley-Fouquet, co-encadrée par Catherine
Dougados (LAOG) et Sylvie Cabrit (DEMIRM) et 5 publications (Lavalley et al. 1997, 2000 ; Dougados et
al. 2000,2001 ; Raga et al. 2001). Un étudiant post-doctoral (Luis López-Martin) a par ailleurs débuté en
Janvier 2001 au DEMIRM un travail de réduction et analyse de données OASIS obtenues sur l’étoile T Tauri
RW Aur. Les résultats principaux obtenus à ce jour sont les suivants: 1) l’échelle de collimation est < 50 AU
et les tailles transverses des jets observées à l’échelle de 100 AU sont compatibles avec les prédictions des
modèles MHD ; 2) les chocs internes dans le jet sont le mécanisme d’excitation des raies le plus plausible audelà
de 70 AU et 3) la variabilité temporelle (sur des échelles de 10 ans) apparaît comme une caractéristique
fondamentale de la perte de masse dans les T Tauri.
5.8 Prospective
5.8.1 Naines brunes
Un "key programme" dont nous sommes PI vient d’être accepté au TCFH à partir de 2002 et pour 3 ans visant
à la détection à grande échelle de naines brunes jeunes avec MEGACAM. Le but de ce projet est de
cartographier 120 degrés carrés couvrant une sélection de 4 régions de formation stellaire et 6 amas jeunes,
d’âge s’échelonnant entre 1 et 600 Myr, afin d’identifier des échantillons complets et homogène de naines
brunes. Ces observations permettront une détermination fine de la fonction de masse substellaire et l’étude
de l’évolution dynamique des objets substellaires qui témoigne de leur processus de formation.
En outre, les échantillons découverts lors de ce programme feront l’objet d’études complémentaires afin de
déterminer les propriétés intrinsèques des naines brunes et de leur environnement circumstellaire.
Nécessitant un très large accès aux grands télescopes (8-10m) au sol et aux observatoires spatiaux (HST,
SIRTF, XMM), ces projets seront menés en collaboration avec nos partenaires européen du réseau (notamment
les groupes de L. Testi à Arcetri et de M. McCaughrean à Potsdam pour le suivi observationnel ; ceux de C.
Clarke à Cambridge et A. Witworth à Cardiff pour les aspects théoriques) et des collègues américains.
Ainsi, une co-tutelle de thèse a été mise en place avec W. Brandner (ESO) sur le double aspect de la binarité
des naines brunes (VLT, HST) et de leurs propriétés dans le domaine X (XMM). Notre participation à un
programme du Legacy Survey de SIRTF mené par N. Evans (Univ. Texas) nous permettra par ailleurs
d’obtenir et analyser le spectre infrarouge moyen des naines brunes pouvant révéler la présence de disques
circum(–sub–)stellaires, un thème également abordé par le biais d’observations millimétriques menées avec
l’interféromètre IRAM du Plateau de Bure et de mesures polarimétriques avec FORS au VLT. Les
collaborations déjà fructueuses que nous entretenons avec E. Martin (Univ. Hawaii) et J. Stauffer (NASA
Ames) nous donnent accès au KECK avec lequel nous complétons dans l’hémisphère Nord les études
spectroscopiques que nous menons avec le VLT sur les échantillons du Sud.
Plus près de nous, le groupe de G. Chabrier, I. Baraffe et F. Allard de l’ENS Lyon nous fournissent leurs
modèles spectro-photométriques de naines brunes qui permettent de déduire les propriétés fondamentales
(masse, âge) à partir des observables et nous nous rapprochons des groupes de P. André du CEA/Saclay
88