Structure des disques d'accrétion autour des étoiles jeunes de faible masse

Président du jury: Claude Bertout Rapporteurs: Antonella Natta & Claude Bertout Co-directeur: Fabien Malbet Examinateurs: France Allard & Gerd Weigelt; It is nowadays widely accepted that low mass star formation initiated from a molecular cloud undergoes a phase where the central object is surrounded by a disc, in which planets may form later. The study of such a disc aims at the understanding of the evolutionary sequence of star formation and of planet formation. Radiative transfer in this disc is of high importance, for it is heated by viscous dissipation or stellar irradiation for instance. The production and transportation of thermal energy in this disc therefore conditions its chemical and physical properties inside. It has countless consequences in terms of structure. I shall present a study of the discs based on a deep analytical description of the radiative transfer and a delay of the numerical implementation. This method allows a better grasp on processes and physical conditions in these objects. I shall constrain model parameters and establish a new diagnosis combining the spectral energy distribution and the visibilities obtained with optical long-baseline interferometers. The former observable is a well known technique, and the latter new and promising: it provides information at the scale of one astronomical unit for the closest star forming regions. I shall start a generalisation of the analytical studies of the radiative transfer in stellar atmospheres, with two striking discrepancies: viscous heating occurs everywhere in the disc and the surface is illuminated by the star. I apply this formalism in a numerical simulation of a disc heated by viscosity alone. I then develop a simplified version of this transfer in a two-layer disc: the surface is heated by the interior and by the star, and the interior by viscosity and by the surface. This simplification allow to derive a simplified analytical description of the physical conditions in a disc heated by the two processes mentioned above. I shall tackle the interpretation of observations in the end. I shall of the possibilities brought by interferometry concerning marginally resolved objects, as most young star will be. I then shall present best fits of the two-layer models for low mass young stars already observed by interferometers.; Il est actuellement admis que la formation des étoiles de faible masse à partir d'un nuage de gaz passe par une étape où l'objet central est entouré d'un disque de matière dans lequel les planètes peuvent ensuite se former. L'étude d'un tel disque a deux objectifs principaux : comprendre la séquence évolutive de formation stellaire et la formation des planètes. Le transfert radiatif dans cet objet revêt une importance primordiale : en raison du frottement visqueux ou de l'éclairement par l'étoile notamment, le disque est chauffé. Les processus de production et de propagation de l'énergie thermique dans ce disque en conditionnent ainsi les propriétés physico-chimiques, ce qui a de multiples conséquences sur sa structure. Je présente une étude de ces disques fondée sur une description analytique poussée du transfert radiatif, afin de retarder l'étape de mise en oeuvre numérique. Cette méthode possède l'avantage de permettre une meilleure compréhension des processus et des conditions physiques dans ces objets. Afin de contraindre les paramètres du modèle, j'ai choisi d'établir un diagnostic observationnel novateur sur la base de la distribution spectrale d'énergie, technique bien connue, et des visibilités obtenues en interférométrie optique à longue base, récentes et prometteuses car elles permettent d'obtenir des informations spatiales à l'échelle de l'unité astronomique pour les étoiles jeunes les plus proches. Je commence par une généralisation des approches analytiques du transfert dans les atmosphères stellaires, en reliant la température en tout point à la profondeur optique, avec deux différences notables : le chauffage visqueux a lieu sur l'ensemble du disque et la surface est éclairée par l'étoile. Ce formalisme est ensuite employé dans une simulation numérique de disque chauffé par la viscosité seule. Ensuite, j'élabore une version simplifiée du transfert dans un disque à deux couches : une surface chauffée par la couche interne et par l'étoile, et un intérieur chauffé par la viscosité et par la couche externe. Cette version permet d'obtenir des formules analytiques simplifiées décrivant les conditions physiques dans un disque présentant les deux sources de chauffage énoncées. Enfin, je m'attèle à l'interprétation des observations. Après une étude prospective concernant les possibilités ouvertes par l'interférométrie pour les objets marginalement résolus, je présente des ajustements du modèle à deux couches aux étoiles jeunes de faible masse déjà observées en interférométrie.