Structure du champ magnétique interstellaire dans le disque et le halo de notre Galaxie

Student : TERRAL Philippe

Advisor : FERRIERE Katia

Start : Octobre 2013

Group : MICMAC

Notre Galaxie possède un champ magnétique interstellaire de quelques microGauss. Ce champ magnétique se manifeste de diverses façons, notamment, à travers la polarisation de la lumière stellaire et de l’émission thermique des poussières, l’effet Zeeman sur des raies atomiques et moléculaires, la rotation de Faraday des signaux émis par des pulsars Galactiques et par des sources radios extragalactiques, le rayonnement synchrotron produit par des électrons relativistes spiralant autour des lignes de champ…
Avec une pression comparable à la pression du gaz et à celle des rayons cosmiques, le champ magnétique interstellaire joue un rôle fondamental dans la Galaxie. Plus particulièrement, il contrôle la structuration et la dynamique du milieu interstellaire, il régule le processus de formation stellaire, il est responsable de l’accélération des rayons cosmiques, canalise leur trajectoire et les confine dans la Galaxie.
Pour toutes ces raisons, il est important d’arriver à déterminer au mieux la structure spatiale du champ magnétique interstellaire à partir de l’ensemble des données observationnelles actuellement disponibles. A ce jour, la grande majorité des chercheurs intéressés par ce problème se sont concentrés sur le disque Galactique, pour lequel les données sont de loin les plus abondantes. Ils sont tous partis d’hypothèses restrictives, a priori non justifiées, telles que l’hypothèse que le champ magnétique est purement horizontal ou celle que les lignes de champ suivent une spirale logarithmique (angle d’ouverture constant), et ils ont ignoré la contrainte fondamentale que le champ magnétique doit avoir une divergence nulle.
Dans ce contexte, l’objectif de la thèse sera de construire un modèle simple et réaliste du champ magnétique interstellaire dans le disque et le halo de la Galaxie, en se basant sur les mesures de rotation Faraday existantes et sur les données synchrotron les plus récentes, en émission totale et polarisée. Ce modèle intègrera automatiquement la condition de divergence nulle et il s’affranchira des hypothèses restrictives faites actuellement pour le disque, permettant ainsi de les tester objectivement. Il inclura également le halo, pour lequel différents types de champ magnétique pourront être testés, tels qu’un champ toroïdal (qui pourrait être produit par la rotation différentielle dans le halo) ou un champ en forme de X (tel qu’observé dans un nombre de galaxies extérieures vues par la tranche).

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