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Formation des étoiles et des systèmes planétaires
Formation des étoiles et des systèmes planétaires
Descriptif du module TUE352
par - 28 juin 2011
Intervenants : Bernard Lazareff & David Mouillet
Sommaire :
Cours 1. La formation des étoiles dans notre Galaxie : contexte général
- les différentes composantes du milieu interstellaire
- nuages moléculaires : sites de formation stellaire
- les principales régions de formation stellaire : nuages du Taureau, Orion
- les mécanismes de déclenchement de la formation d’étoiles
Cours 2. Propriétés des nuages moléculaires
- les différentes échelles : complexes moléculaires géants, nuages sombres, coeurs denses
- les sites de formation d’étoiles au sein des nuages moléculaires
- équilibre dynamique des différentes structures, critères d’instabilité (théoreme du Viriel et masse de Jeans)
- le problème du flux magnétique
Cours 3. Effondrement gravitationnel et proto-étoiles
- la gravitation moteur de l’effondrement
- temps et vitesse de chute libre
- influence de la rotation : formation d’un disque
- les sources infrarouges et millimétriques enfouies, traceurs de ces premières phases.
Cours 4. Evolution pré-séquence principale, diagramme de Herzsrprung-Russel
- évolution du coeur proto-stellaire : contraction quasi-statique
- temps caractéristique d’evolution : temps de Kelvin-Helmholtz
- le diagramme Herzsprung-Russel : évolution des étoiles
- traces d’évolution pré-séquence principale
Cours 5. Caractéristiques observationnelles des étoiles jeunes
- Etoiles T Tauri : une classe d’étoiles actives, définition historique de Joy et Herbig
- sources infrarouges et millimétriques
- distribution d’énergie : classification des sources et schéma d’évolution
Cours 6. Des étoiles en pleine activité
- convection et mécanisme dynamo
- émission de rayonnement X et magnétosphère stellaire
- forte variabilité de l’émission continue : signature de taches photosphériques
- le modèle des colonnes d’accrétion
Cours 7. Disques d’accrétion : indices et propriétés
- excès d’émission dans l’infrarouge et dans l’UV
- le modèle standard : disque d’accrétion visqueux
- les observations a haute résolution spatiale : propriétes des disques observés (masses, échelles de hauteur, densité de surface, évolution de la poussière)
- Indices d’évolution des disques proto-stellaires
Cours 8. Les phénomènes d’éjection de masse : le lien accrétion-éjection
- les différentes signatures de perte de masse : flots moléculaires, jets supersoniques
- la corrélation accrétion/éjection
- le mécanisme d’éjection magnéto-centrifuge
- l’impact de la perte de masse sur le milieu interstellaire et l’entretien de la turbulence.
Cours 9. Le système solaire et les théories de sa formation
- présentation du système solaire en temps que système planétaire
- historique des théories de formation : théories catastrophistes contre nébuleuse primitive
- scenario "classique" de nébuleuse primitive
Cours 10. Les processus physiques dans un système planétaire
- gravitation (toujours) + processus collisionnels, visqueux et radiatifs (au début)
- mouvements Kepleriens des planètes
- perturbations des orbites planétaires
- résonances de moyen mouvement
- rôle dans les processus de formation : sillons, "runaway growth", formation du nuage de Oort, structuration de la ceinture d’astéroïdes et de la ceinture de Kuiper par les résonances, etc...
- Scenario Pollack (96) de formation des planètes géantes
Cours 11. Les systèmes extrasolaires
- méthodes classiques de détection d’exoplanètes
- les vrais disques protoplanétaires : Orion, Taureau, etc...
- disques de seconde génération : Beta Pic & Co., comparaison (fréquence, physique) avec les autres ; indices de la présence de planètes
- les exoplanètes découvertes ; Jupiters chauds et questions de formation. Tour d’horizon. Statistiques.
Cours 12. Le scenario révisé à la lumière des systèmes extrasolaires
- Jupiters chauds => modèle(s) de migration : type I, type II + migration par éjection de planétesimaux dans le système solaire
- les planètes excentriques : d’où viennent-elles ? Résonance de Kozai ?
- planètes "flottantes" et relaxation d’un système planétaire : Idée moderne de la formation du système solaire interne sous l’effet de Jupiter
- conclusion : La diversité des évolutions possibles. Question toujours non résolue : Le système solaire est-il typique ou exceptionnel ?
