Environnement circumstellaire des étoiles jeunes
Résumé
The close surroundings of young low mass stars holds a multitude of physical phenomena related to star formation. This thesis presents a set of works on theoretical, experimental, and observational issues connected with these phenomena. After a description of the properties of T Tauri, FU Orionis and Ae/Be Herbig stars, with a particular emphasis on their accretion disks, I study the vertical structure of such disks which results from the radiative transfer and the hydrostatic equilibrium. The energy dissipation comes from both the viscous friction of disk particles accreting onto the star and from the absorption of the stellar radiation. A disk ``chromosphere'' is shown to result from the grazing stellar radiation. In the following I study the possibility of detecting directly the circumstellar features (disk, binarity, planets, jets,...) thanks to the high angular resolution techniques (adaptive optics and interferometry). I then present the prototype of a coronagraph at high spatial resolution that I designed, modelized, built and tested for that kind of observations. Finally I describe the observations of the young stellar system Z Canis Majoris, which I obtained at the diffraction limit of the 3.6 meter ESO telescope in the near infrared. This object is shown to be composed of a binary system in addition to an elongated disk-like structure perpendicular to the known jet and illuminated not by the central source but by the infrared companion.
L'environnement proche des étoiles jeunes de faible masse recèle une multitude de phénomènes physiques liés à la formation des étoiles. Ce mémoire de thèse présente un ensemble de travaux théoriques, expérimentaux et observationnels relatifs à ces phénomènes. Après une description des propriétés attribuées aux étoiles de type T Tauri, FU Orionis et Ae/Be de Herbig et plus particulièrement de leurs disques d'accrétion, j'aborde l'étude de la structure verticale de ces disques, issue du transfert de rayonnement et de l'équilibre hydrostatique. La dissipation d'énergie provient du frottement visqueux des particules du disque s'accrétant sur l'étoile, ainsi que de l'absorption du rayonnement stellaire. Il est montré que le rayonnement rasant de l'étoile sur le disque crée une << chromosphère >> . J'étudie par la suite la possibilité de détecter directement le milieu circumstellaire (disque, binarité, planètes, jets,...) grâce aux techniques à haute-résolution angulaire (optique adaptative et interférométrie). Je présente ensuite un prototype de coronographe à haute résolution spatiale que j'ai conçu, modélisé, construit et testé en vue de telles observations. Je décris finalement les observations de l'environnement du système stellaire jeune Z Canis Majoris que j'ai réalisées à la limite de la diffraction dans le proche infrarouge au télescope de 3.60 mètres de l'ESO. Elles montrent que cet objet est composé d'une binaire et d'une structure étendue en forme de disque, perpendiculaire au jet connu et éclairée non pas par la source centrale mais par le compagnon infrarouge.