Constraining the dust grain alignment mechanisms responsible for the (sub-) millimeter dust polarization observed in class 0 protostellar cores
Caractérisation des mécanismes responsables de l'émission polarisée des grains de poussières dans les proto-étoiles de Classe 0
par Valentin LE GOUELLEC sous la direction de Anaëlle MAURY et de Charles L. H. HULL
Thèse de doctorat en Physique. Astronomie et astrophysique
ED 127 Astronomie et astrophysique d'Île-de-France

Soutenue le vendredi 24 septembre 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Champs magnétiques interstellaires
  • Matière interstellaire
  • Polarisation (lumière)
  • Protoétoiles

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Mots clés
Jets et flots, Mécanismes radiatifs
Resumé
Dans le but de caractériser le rôle du champ magnétique dans la formation des jeunes protoétoiles, plusieurs études ont révélé de surprenants résultats au sein d'observations de l'émission polarisée des grains de poussières dans les cœurs proto-stellaires de Classe 0 à hautes résolution angulaire réalisées avec ALMA. Ces observations de polarisation de l'émission thermique des grains nous permettent d'investiguer les processus physiques impliqués dans les couples radiatifs d'alignement (RATs) agissant sur les grains depuis les échelles du cœur jusqu'à celles du disque, qui alignent le moment angulaire des grains avec le champ magnétique. Nos observations montrent que l'émission polarisée des grains est accentuée le long des parois des flots de cavités bipolaires, qui sont sujets à une forte irradiation, causée par le champ de radiation émanant du centre de la protoétoile. De plus, de fortes émissions polarisées ont été détectées au sein de régions probablement liées à l'enveloppe en effondrement, sous la forme de structures filamentaires, possiblement des streamers d'accrétion magnétisés. Notamment, nous émettons l'hypothèse que cette émission polarisée, observées aux longueurs millimétriques le long des parois de cavités irradiées, peut s'expliquer avec la théorie des RATs si les grains alignés responsables de la polarisation ont atteint des tailles supérieures à ce qui est typiquement attendu dans les jeunes cœurs proto-stellaires. Pour approcher une estimation de l'efficacité de l'alignement de la poussière dans les protoétoiles, nous avons rassemblé un grand échantillon d'observations ALMA en polarisation de plusieurs protoétoiles de Classe 0 afin d'effectuer une analyse statistique examinant la corrélation entre la dispersion des angles de polarisation et la polarisation fractionnelle