UE Galaxies et objets compacts 1ère partie: Galaxies et

UE Galaxies et objets compacts
1ère partie: Galaxies et dynamique gravitationnelle
Enseignant: Hervé Beust
Le premier chapitre est consacré à une présentation phénoménologique de la notion de galaxie : aspect
historique, types morphologiques, classification, photométrie. Ensuite, on décrit rapidement le fonctionnement
physico-chimique d'une galaxie (échanges entre population stellaire et milieu interstellaire), et son évolution.
La suite du cours est consacré à l'étude dynamique des galaxies. Le chapitre 2 décrit les méthodes d'étude
de la dynamique stellaire au sens le plus large et introduit les notions telles que le théorème du viriel
(scalaire), la fonction de distribution et l'équation de Boltzmann, et les équations de Jeans. On fait le lien avec
le cours de MHD. On introduit la notion d'intégrale première isolante ou non, et les différentes échelles de
temps d'évolution d'un système stellaire : Temps dynamique, temps de mélange, temps de relaxation.
Le troisième chapitre est l'application de ce formalisme à l’étude d'une galaxie. On présente la rotation
différentielle (solution à l'ordre 0), et la solution épicyclique (solution à l'ordre 1). Enfin, on tente une
description de la structure spirale des galaxies, en introduisant au passage les notions importantes que sont
les résonances de corotation et de Lindblad.
Plan du cours (12h)
I- Les galaxies
II- Dynamique gravitationnelle
III- Etude d’une galaxie
2ème partie: Noyaux actifs de galaxies et astrophysique des hautes énergies
Enseignant: Guillaume Dubus
Le but du cours est de donner une introduction à l'astrophysique des hautes énergies via l'étude des noyaux
actifs de galaxies.
Plan du cours (12h)
I- Introduction aux noyaux actifs de galaxie
 Définition, historique, type, unification
 L'accrétion source d'énergie, température d'un flot d'accrétion
 Trous noirs supermassifs: caractérisation, formation, rétroaction
II- Accrétion
 Accrétion d'étoiles, de Bondi-Hoyle
 Introduction au modèle de disque mince
 Accrétion radiativement efficace/inefficace

III- Couronnes, éjection et Broad Line Region
 Compacité et refroidissement par création de paires
 Ejection de matière: pression de radiation, vent MHD, Blandford Payne
 Broad line region: photoionisation, conditions nuages, confinement
IV- Sources radio étendues, rayonnement synchrotron
 Bases sur le rayonnement synchroton: puissance, spectre.
 Application aux lobes radio AGN, spectres, équipartition
 Accélération de particules, énergie synchrotron max.
 Expansion d'une bulle synchrotron
V- Sources radio compactes, rayonnement inverse Compton
 Mouvements superluminiques, jets relativistes
 Bases sur le rayonnement inverse Compton: puissance, spectre
 Catastrophe Compton, synchrotron self-Compton
 Emission gamma des blazars