Construire Un Modèle 3D Réaliste D'un Cur
il y a 3 semaines
**Construire un modèle 3D réaliste d'un cœur préstellaire // Building a realistic 3D model of a prestellar core**:
- Réf
- **ABG-119864**
**ADUM-53107**
- Sujet de Thèse- 01/02/2024- Observatoire de Paris- Lieu de travail- Paris - France- Intitulé du sujet- Construire un modèle 3D réaliste d'un cœur préstellaire // Building a realistic 3D model of a prestellar core- Mots clés- nuages interstellaires, transfert radiatif
- interstellar clouds, radiative transfer**Description du sujet**:
- Les nuages interstellaires sont très complexes et nous ne les voyons qu'en 2 dimensions. Nous avons de grandes difficultés à estimer leur taille et leur structure en profondeur. Même sur des objets simples, tels que les cœurs préstellaires, leur structure est généralement difficile à décrire en 3 dimensions. Le problème est multiple. Ces nuages sont composés de poussières et de gaz. Les poussières sont présentes du bord du nuage à son centre mais elles sont difficiles à observer et à modéliser. Elles ne donnent pas d'information sur la cinématique du nuage, leurs propriétés (taille, structure, porosité, composition) sont difficiles à contraindre et varient avec leur position dans le nuage (densité, température, exposition aux UV). Il est difficile voire impossible de mesurer leur absorption sur toute la plage dynamique, leur émission dépend fortement de leurs propriétés (Demyk et al. 2022ab) et de la température en chaque point du nuage. Leur efficacité d'émission et d'extinction varie fortement avec la longueur d'onde. Toutes les molécules donnent par contre une information cinématique très précise et leurs propriétés sont bien connues pour la plupart d'entre elles, mais à part H2 et He, aucune espèce gazeuse ne trace le nuage du bord au centre. Cependant H2 et He ne sont pas observables dans les conditions standards des nuages interstellaires (proches du zéro absolu en l'absence de source de chauffage locale). CO et la plupart des molécules sont absentes des parties denses des nuages, et les traceurs des parties denses comme N2H+ et les isotopologues deutérés de H3+ ne sont pas visibles dans l'enveloppe. Contraindre alors la structure des nuages (densité, température, cinématique, abondance des espèces moléculaires et atomiques, distribution en taille, composition et structure des grains de poussière) est donc un exercice difficile, encore plus si on veut obtenir une structure tridimensionnelle. Dans la très grande majorité des cas, on se contente d'un modèle sans dimensions (propriétés constantes) ou 1D (propriétés pouvant varier radialement), ce qui résoud l'absence d'information sur la ligne de visée mais pas de façon satisfaisante sauf dans de rares cas d'objets quasi-sphériques (e.g. Pagani et al. 2007). En 3D, l'information sur la ligne de visée manquante est remplacée par des hypothèses simples comme des profils de Plummer symétriques. À ce jour, aucun modèle 3D convaincant n'a encore été publié mais la situation évolue. D'abord des modèles de transfert radiatif rapides (comme LOC et SOC de M. Juvela, 2020 et 2019 resp.) permettent de construire des modèles 3D. D'autre part, un choix judicieux de molécules pour tracer les diverses phases d'un cœur préstellaire peut permettre de contraindre sa structure.
- C'est le cas de l'objet IRAS16293E. Ce cœur préstellaire est assez rare voire unique. Il est perturbé d'un côté par un flot bipolaire issu d'une proto-étoile voisine bien connue, IRAS16293-2422A/B.
- Ce flot vient s'écraser contre le cœur et provoque son échauffement et probablement un peu de compression à sa surface. Cet échauffement rend la plupart des molécules très brillantes au point de contact et a conduit beaucoup de recherches sur une fausse piste en situant le cœur de l'objet à cet endroit. Il n'en est rien. Nos premiers essais de modélisation 3D nous donnent de bons espoirs de converger vers une solution bien contrainte où la réalité complexe de ce cœur sera révélée (le cœur est perturbé d'un côté mais pas de l'autre, le flot ne touche probablement pas le cœur de manière axiale mais de biais). Pour arriver à bien contraindre la structure du cœur, il sera nécessaire de modéliser les différents traceurs de manière itérative pour faire émerger une solution qui satisfasse à toutes les observations. C'est à cette condition qu'un modèle 3D incluant une contrainte structurante sur la ligne de visée en tout point pourra être obtenu pour la première fois. La méthode pourra alors servir à aborder d'autres nuages.
Interstellar clouds are very complex and we observe them in 2 dimensions only. We have large difficulties to estimate their size and structure in depth. Even with simple objects such as prestellar cores, their structure is usually difficult to describe in 3 dimensions. The problem is manifold. These clouds are made of dust and gas. Dust is present from the edge to the cen
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