Jets stellaires : comparaison entre expérience de laboratoire et simulation numérique
1er mars 2008
Des chercheurs du réseau européen JETSET, dont des chercheurs de l’Observatoire de Paris, viennent d’étudier les jets produits par des étoiles jeunes éjectant de la matière, les objets Herbig Haro. Pour cette étude ils ont reproduit ces jets, d’une part par expérience en laboratoire, d’autre part par simulation numérique. Cette double approche expérimentale et virtuelle permet ainsi de démontrer que le vent interstellaire joue un rôle fondamental en interagissant avec le jet, créant ainsi ces nodules et ces ruptures de structure.
- Figure 1 : Image du jet Herbig Haro 47 prise avec le télescope spatial Hubble. © HST. NAS/ESA. Cliquer sur l’image pour l’agrandir
Figure 1 : Image du jet Herbig Haro 47 prise avec le télescope spatial Hubble. © HST. NAS/ESA. Cliquer sur l’image pour l’agrandir
Pour étudier la dynamique et la structure de ces jets et l’origine de ces courbures, l’équipe internationale de chercheurs vient de réaliser une double approche : l’expérience en laboratoire et la simulation numérique. Pour ce qui est de l’expérience en laboratoire, les jets expérimentaux ont été produits sur le générateur de courant pulsé MAGPIE de l’Imperial College . Le jet expérimental a les caractéristiques requises des jets HH des étoiles jeunes, mais avec des échelles de temps et de distances différentes de l’ordre de la nanosecondes et du centimètre. La vitesse typique de propagation est de l’ordre de 100 à 200 km/s. L’interaction de ce jet expérimental avec un vent latéral (30 à 50 km/s) est obtenue grâce à un plasma d’ablation généré sur une feuille par un fort rayonnement XUV. En ce qui concerne la simulation numérique, le jet astrophysique virtuel a été obtenu avec des paramètres typiques des jets stellaires, par exemple des temps d’écoulement de centaines d’années et des distances équivalentes aux centaines d’unités astronomiques (une unité astronomique= 150 millions de km).
- Figure 2 : Schéma de l’expérience de laboratoire (A Gauche) Emission XUV de l’expérience qui montre un choc interne et un jet courbé (A droite). © LERMA. SNL. BLIC. Cliquer sur l’image pour l’agrandir
- Figure 3 : Simulation d’un jet astrophysique (100 km/s, 1 000 particules par cm3) interagissant avec un vent latéral ( 25 km/s, 100 particules par cm3 ). L’échelle est 2 004 x 4 864 unités astronomiques. © LERMA. SNL. BLIC. Cliquer sur l’image pour l’agrandir
Un résultat important est que la structure observée dans le "pseudo jet HH" et la destruction du choc d’étrave résultent uniquement de l’interaction avec le vent et ne sont pas liées à une quelconque variabilité de l’injection du jet. Il en est de même des chocs internes. Le jet est sujet au déclenchement d’instabilités qui tendent à séparer le jet en filaments.
Figure 3 : Simulation d’un jet astrophysique (100 km/s, 1 000 particules par cm3) interagissant avec un vent latéral ( 25 km/s, 100 particules par cm3 ). L’échelle est 2 004 x 4 864 unités astronomiques. © LERMA. SNL. BLIC. Cliquer sur l’image pour l’agrandir
Référence A. Ciardi (LERMA, Meudon), D.J. Ampleford (Albuquerque, USA), S.V. Lebedev (London, UK), C. Stehle (LERMA, Meudon) Curved Herbig-Haro Jets : Simulations and Experiments Preprint in Astrophysical Journal
Contact
Andréa Ciardi (Observatoire de Paris, LERMA et CNRS)
Chantal Stehlé (Observatoire de Paris, LERMA, et CNRS)
Dernière modification le 22 février 2013