Structures magnétiques d'accrétion-éjection
Résumé
In both active galactic nuclei (AGN) and young stellar objects (YSOs), the common belief is growing that there is an interdependency between accretion onto a central objet and the highly collimated jets. This thesis deals with the investigation of the physical mechanism that leads to the formation of jets from a magnetized accretion disk. This has been performed by solving the complete set of magnetohydrodynamical equations describing such a structure. A resistive accretion disk is thread by open magnetic field lines, sheared by its rotation. The field lines brake the disk and extract both angular momentum and mechanical energy from it. A natural transition leads to the formation of a tenuous super-slow magnetosonic ideal jet. Stationarity is not fortuitous but should be achieved after sorne transient settlement of the structure, triggered by instabilites in the disk that give rise to anomalous transport coefficients. The overall structure is complex with an equipartition between magnetic and thermal energy densities, and components of the magnetic field of the same order of magnitude. We derive the observational signatures of such a disk, as weIl as the global energy budget and its consequences on the jets. Self-consistent solutions are displayed in the context of AGN and YSOs, in agreement with observations.
Dans les noyaux actifs de galaxies comme autour des étoiles jeunes en formation, il est naturel de croire en l'existence d'un lien entre l'accrétion de matière sur un objet central massif et les jets collimatés observés. L'objet de cette thèse est l'étude de structures magnétisées, dans lesquelles accrétion et éjection sont deux processus interdépendants. Le mécanisme physique à la base de ces deux processus est ainsi élucidé, en résolvant l'ensemble complet des équations magnétohydrodynamiques décrivant ces structures. Un disque d'accrétion résistif est traversé par des lignes de champ magnétique ouvertes, torsadées par sa rotation. Ces lignes freinent le disque et lui extraient moment cinétique et énergie mécanique. Une transition naturelle est obtenue entre le disque résistif dense et un jet idéal dilué, super magnétosonique lent. L'existence de telles structures stationnaires n'est pas fortuite mais découle de la saturation d'instabilités du disque magnétisé, donnant lieu à des coefficients de transport anormaux. La structure est complexe, avec équipartition entre l'énergie magnétique et thermique ainsi que des composantes du champ magnétique de grandeur comparable. Les signatures observationnelles des disques sont décrites, ainsi que le bilan global d'énergie et les caractéristiques des jets. Les ordres de grandeurs requis par de telles structures sont compatibles avec les observations.