Formation des étoiles massives

Formation des étoiles
massives
Patrick Hennebelle
Bordeaux 04/2007

C) Pre-Main Sequence Phase (t ~ 106-107 Yrs)
Gravitational contraction of the Star
Formation of low mass star
Classe 0
(M* < Menv)
Classe I
(M* > Menv)
Flot bipolaire
Enveloppe
Proto-étoile
104 AU
~ 0.1 pc
Shu et al. 1987 - André, Ward-Thompson, Barsony 2000
A) Pre-Stellar Phase (t ~106 Yrs)
Collapse and Fragmentation
B) Protostellar Phase (t ~ 105Yrs)
Accretion and Ejection
Classe II Classe III

Différence majeure entre la formation des étoiles de faible masse
et la formation les étoiles massives : Pression de radiation
Elle s’exerce via le couplage avec les grains
⇒ transfert de rayonnement et micro-physique
Larson & Starrfield 1971 (Kahn 1974) :
+ Condition d’effondrement =>
Pression de radiation/pression dynamique = 1
+
+ Le rayon où les grains se vaporisent correspond à => T=1500 K
+ Estimation de T grâce à l’équation de transfert
=>Pression de radiation/pression dynamique =
conduit à M=20 Ms
(IL existe un critère semblable pour le rayon externe du cœur dense)
⇒L/4pr2c
ρu2»1
u2=2GM /r⇒L/4pr2c
ρu2»1 . 3´10−11 L/LS M/MS1/2r1/2
2´10−5L/LS6/5
M/MS3/5

Wolfire and Cassinelli (1985) :
-hypothèse d’un taux d’accrétion constant élevé 10-3Ms/an
-prise en compte des propriétés des grains issues des
observations plus récentes (Mathis et al. 77) et considère un fluide
de grains
-explore l’influence d’un déficit de grains
Résultats :
Une étoile de 100 Ms ne peut se former avec une abondance
standard de grains (1/4 est requis)
Solution : faible abondance des grains
P radiation / P dynamique

Approche multi-D
(Yorke & Sonnhalter 2002, Krumholz et al. 2005,2007)
Solution au problème de la pression de radiation grâce
au disque : The flashlight effect (Yorke and Bodenheimer 99)
+Formation d’un disque (force centrifuge)
+Anisotropie du rayonnement , le disque réduit l’intensité du
rayonnement à l’équateur
+L’accrétion se poursuit par l’équateur
Difficulté : traitement multi-D du
rayonnement (cf talk Matthias)
-traitement implicite
-gris/multi-longueur d’onde
-diffusion / moment d’ordre 1