Formation des planètes observée avec ALMA : propriétés du gaz et de la poussière des disques protoplanétaires orbitant autour des étoiles jeunes de faible masse

Cette thèse porte sur l’étude des propriétés du gaz et de la poussière dans le disque protoplanétaire entourant l’étoile jeune triple de faible masse (∼ 1.2 M⊙) GG Tau A. Comprendre les propriétés dynamiques, physiques et chimiques des systèmes stellaires multiples est nécessaire pour comprendre comment une planète peut se former et survivre dans ces environnements complexes. Les interactions gravitationnelles, dues à la multiplicité stellaire, créent une cavité centrale dans le disque protoplanétaire, la matière (gaz et poussières) se répartissant alors près des étoiles (disques internes) et en un anneau situé au delà de la cavité. Dans la cavité, le gaz et la poussière transitent sous la forme de filaments ("streamers") qui nourrissent les disques internes permettant aux étoiles centrales (puis aux planètes) de se former. Ce travail consiste en l’analyse de l’émission de CO (12CO, 13CO et C18O) et de CS observées dans le domaine millimétrique/sub-millimétrique ainsi que des cartes de l’émission thermique de la poussière. L’ émission de 12CO fournit des informations sur la couche moléculaire proche de l’atmosphère du disque, 13CO et C18O, qui sont moins abondants, apportent des informations sur des couches plus profondes, tandis que l’émission de CS devrait être plus proche du plan médian. L’ émission de la poussière permet de caractériser les propriétés du disque de poussières autour de ce même plan.Après avoir introduit le sujet, je présente l’analyse de la morphologie du disque de poussières et de gaz et de sa cinématique qui est dérivée de l’émission de CO.Je présente également un modèle de transfert radiatif de la partie dense du disque (l’anneau) réalisé à partir des donnés CO et CS. La soustraction de ce modèle d’anneau aux données originales révèle l’émission ténue du gaz moléculaire située dans la cavité. Ainsi, je suis en mesure d’évaluer les propriétés des filaments de gaz à l’intérieur de cette cavité, telles que: la dynamique et les conditions d’excitation du gaz en- tourant les trois étoiles et la quantité de masse dans la cavité. Le disque externe est en rotation keplerienne jusqu’au bord interne de l’anneau dense à ∼ 160au. Le disque est relativement froid avec une température pour le gaz (CO) de 25 K et une température pour les poussières de 14 K à 200 ua environ des étoiles centrales. Les températures du gaz et de la poussière chutent très rapidement (∝ r−1). La dynamique du gaz à l’intérieur de la cavité est dominée par la rotation Kepl