Déformation des disques circumstellaires par effet de marée : application aux objets stellaires jeunes
Résumé
Observations of T Tauri stars show that a majority of them are binary systems. On the other hand, deformation of circumstellar disks have a great influence on the spectral energy distribution of these stars. These reasons led us to study tidal effects in binary systems of young stellar objects. We first calculated the tidally-induced perturbation in both cases of self-gravitating and accretion circumstellar disks. To obtain an analytical development, we assumed in this study that the perturbation was small (linear case). To evaluate the influence of this deformation on the spectral energy distribution, we then calculated the energy emitted in a given direction by the system of the warped disk and central star. This study was done in the general case, i.e. we took into account the shadow of the disk on the star, and of the star on the disk. We applied these two studies to young stellar objects. We showed that in the case of small perturbations, when the separation between the two stars is greater than 100 UA, tidal effects in circumstallar disk have a significant effect on the submillimetric range of the spectral energy distribution. To evaluate the influence of the se effects in closer binary systems, we then parametrized the deformation. The obtained spectral energy distributions led us to propose a new interpretation of class I young stellar objects, and allow us to reproduce specral energy distributions of T Tauri stars with strong infra-red excess. Finally, we study in a preliminary way the influence of the deformation on the accretion rate in the disk.
Les observations des étoiles de type T Tauri ont mis en évidence le très grand nombre de systèmes binaires parmi cette classe d'objets stellaires jeunes. Cette constatation, associée à celle de l'influence de la déformation des disques circumstellaires sur les distributions spectrales d'énergie des T Tauri, nous a conduit à étudier les effets de marée dans les sytèmes binaires d'étoiles jeunes. Dans un premier temps, nous avons donc calculé la perturbation engendrée par des effets de marée dans un disque circumstellaire, auto-gravitant ou d'accrétion. De façon à obtenir un développement analytique, nous avons dans cette étude supposé la perturbation faible. Pour évaluer l'incidence de cette déformation sur la distribution spectrale d'énergie, nous avons ensuite calculé l'énergie émise dans une direction donnée par le système constitué du disque déformé et de l'étoile située en son centre. Cette étude a quant à elle été menée dans le cas d'une déformation d'amplitude quelconque, et rien n'a été négligé du point de vue géométrique, c'est-à-dire qu'ont été prises en considération l'ombre portée par le disque sur l'étoile et celle portée par l'étoile sur le disque. Puis nous avons appliqué ces deux études aux systèmes binaires d'étoiles jeunes de type T Tauri. Nous avons ainsi montré que dans le cas de faibles perturbations, c'est-àdire de systèmes binaires dans lesquels la séparation entre les deux composantes est supérieure ou de l'ordre de la centaine d'unités astronomiques, les effets de marée dans le disque circumstellaire ont une incidence tout à fait significative sur le domaine submillimétrique de la distribution spectrale d'énergie. Pour évaluer l'influence de ces effets dans les systèmes binaires plus serrés, nous avons ensuite décrit la déformation de manière paramétrique. Les distributions spectrales d'énergie obtenues alors nous conduisent à proposer une nouvelle interprétation des observations d'objets stellaires jeunes de classe I, et nous permettent également de reproduire des distributions spectrales d'énergie d'étoiles de type T Tauri ayant un fort excès dans l'infra-rouge. Enfin, nous abordons de façon préliminaire le problème de l'influence de la déformation sur le taux d'accrétion dans le disque.