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Hernández Gómez, Antonio. IRAS 16293-2422 : des longueurs d'onde centimétriques à l'infrarouge lointain et détermination de sa structure tridimensionnelle

Hernández Gómez, Antonio (2019). IRAS 16293-2422 : des longueurs d'onde centimétriques à l'infrarouge lointain et détermination de sa structure tridimensionnelle.

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Résumé en francais

Dans cette thèse, nous présentons une étude observationnelle et multifréquence des propriétés d'IRAS16293-2422 (I16293), un système d'étoiles multiples de faible masse et de type solaire bien étudié, qui se trouve dans le nuage sombre L1689N dans le complexe d'Ophiuchus. I16293 est la source prototype pour les études d'astrochimie en raison de sa richesse en raies moléculaires, elle constitue un laboratoire idéal pour étudier non seulement la formation de systèmes stellaires, mais également la chimie pendant les premiers stades de la formation des étoiles. Dans ce travail, nous mettrons particulièrement l'accent sur les molécules azotée, car ces espèces sont des outils puissants pour mesurer les propriétés chimiques, cinématiques et dynamiques des régions de formation d'étoiles dans un large éventail de conditions physiques. La première partie est dédié à l'analyse des composants individuels d'I16293 à partir d'observations dans le continuum aux longueurs d'onde centimétriques et millimétriques. Nous avons mesuré l'émission maser à 22 GHz obtenues avec l'interféromètre de très longue ligne de base (VLBA) et obtenu une estimation plus précise de la distance d'I16293, 141(+30,-21)pc. À partir d'observations à haute résolution angulaire avec le VLA et ALMA, nous avons suivi l'astrométrie des objets individuels du système pendant près de 30 ans. Nous présentons un modèle complet de transfert radiatif de la structure de cette source. Les profils de densité et de température nécessaires pour expliquer les propriétés de la source B sont très similaires à ceux attendus pour un premier coeur hydrostatique. Ce fait, combiné à l'absence d'émission centimétrique libre-libre, pourrait indiquer que la source B vient tout juste d'atteindre la phase protostellaire. La seconde partie est consacrée à une étude de la chimie d'I16293 à partir d'observations des molécules azotées dans une large gamme de fréquences avec les radiotélescopes IRAM-30m, APEX, JCMT et l'instrument HIFI à bord de l'observatoire spatial Herschel. Nous avons extrait les transitions de rotation de l'acide isocyanurique (HNCO) à partir de ces données et utilisé un modèle de transfert radiatif hors de l'équilibre thermodynamique local (ETL) pour reproduire les profils observés des raies. À partir de ce modèle, nous concluons I16293 est formée de trois régions d'émission: un composant dense, compact et chaud, un composant chaud et étendu associé à la partie interne de l'enveloppe et une couche plus étendue et froide associée à la partie la plus extérieure de l'enveloppe. L'émission produite par chacune de ces régions interagit avec les autres, en conséquence, notre analyse contraint les propriétés des différentes régions, et établit également leurs positions relatives le long de la ligne de visée. Nous avons calculé le profil d'abondance de HNCO pour l'enveloppe d'I16293 avec le code chimique Nautilus, qui est tout à fait compatible avec les abondances déterminées par notre modèle de transfert radiatif. D'autre part, les profils de raie de cyanure (CN) dans I16293 sont beaucoup plus complexes que les profils de HNCO, car ils présentent une absorption profonde. Nous détectons les transitions de rotation du CN correspondant aux niveaux J = 1-0 à J = 5-4, nous avons utilisé ces raies pour tester la distribution de cette molécule à différentes échelles spatiales. Nous avons utilisé un modèle LTE dans CASSIS et défini un modèle distinct pour chaque transition. Afin de reproduire correctement les profils de raie, il est nécessaire de prendre en compte un composant plus étendu que l'enveloppe d'I16293 définie précédemment dans la littérature. Finalement, nous dérivons les rapports d'abondance entre CN et ses isotopes 13CN et C15N. Dans leur ensemble, les données présentées dans cette thèse nous ont permis de contraindre la structure d'I16293 depuis les échelles qui correspondent à ses proto-étoiles individuelles (~10 AU) jusqu'à l'échelle de son enveloppe étendue (≥ 10,000 AU).

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Caux, Emmanuel
Loinard, Laurent
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), UMR 5277
Mots-clés libres :Astrochimie - Formation stellaire
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :25 Apr 2019 10:07