Doctorant: Antoine Espagnet
Directrice: Audrey Coutens (IRAP)
Début de thèse: 2023
Groupe thématique: MICMAC
Date de soutenance: 12 novembre 2026, 14h
Rapporteur.ice.s:
Examinateur.ice.s:
Lieu de soutenance: Salle de conférence, IRAP-Roche, Toulouse
Résumé
La formation des étoiles est un sujet central en astrophysique. Chercher à la comprendre permet notamment de replacer la formation de notre propre système solaire dans son contexte. Les observations radio/millimétrique/submillimétrique constituent un outil privilégié pour caractériser la composition chimique des proto-étoiles, mais il est nécessaire de comprendre quels phénomènes physiques peuvent être à l’origine des différences observées. La modélisation joue ainsi un rôle essentiel pour prédire l’impact qu’un paramètre ou un phénomène physique peut avoir sur la composition chimique des proto-étoiles.
Dans cette thèse, j’ai étudié l’impact de sursauts de luminosité sur la chimie des enveloppes de proto-étoiles de type solaire. Ces sursauts de luminosité sont associés au processus d’accrétion épisodique, impliquant des périodes de forte accrétion de la matière environnante par la jeune étoile en formation. Pour cela, j’ai réalisé une étude de modélisation faisant appel au code semi-analytique APE décrivant la dynamique physique du système et au modèle de chimie gaz-grain Nautilus.
Pour la majorité des espèces étudiées, le principal effet observé du sursaut est le déplacement temporaire des lignes de glace vers les régions externes de l’enveloppe. Le retour progressif à leur position initiale s’effectue sur des échelles de temps allant de quelques centaines d’années dans les 100 unités astronomiques les plus proches de la proto-étoile à plusieurs dizaines de milliers d’années au-delà de 1000 unités astronomiques. Dans les régions internes chaudes de l’enveloppe, les abondances de la majorité des molécules organiques complexes restent similaires dans les scénarios avec et sans sursaut. Cependant, j’ai trouvé que huit molécules (HOCH2CHO, CH3COCH2OH, C2H5CHO, OCS, SO2, C2S, C3S et HC3N) présentent une modification de leurs abondances dans les régions internes chaudes plusieurs dizaines de milliers d’années après le sursaut. Ces modifications trouvent leur origine dans les changements d’abondance des précurseurs induits par le sursaut au sein des régions froides et externes de l’enveloppe. Ces précurseurs forment ensuite les molécules mentionnées, qui sont transportées vers les régions internes chaudes via l’effondrement.
Avec ces résultats, cette thèse apporte de nouveaux éléments pour l’interprétation et la comparaison des observations de sources proto-stellaires. Ils montrent notamment que les abondances de la plupart des molécules organiques complexes peuvent être comparés entre des sources ayant ou non subi de sursaut de luminosité lié au phénomène d’accrétion épisodique.