Ma thèse en 400 mots : Simon Coudé

Simon Coudé, étudiant à l’Université de Montréal de l’iREx, a soumis sa thèse de doctorat en août 2017. Il résume ici les projets de recherche qu’il a mené dans le cadre de son doctorat :

Afin de comprendre l’origine des étoiles et de leurs planètes, il est essentiel de connaître en détails les caractéristiques des environnements interstellaires dans lesquels les systèmes stellaires se forment. Bien que nous sachions que les étoiles de notre Galaxie naissent au cœur d’immenses nuages de gaz tels que la fameuse nébuleuse d’Orion, ces pouponnières stellaires sont particulièrement difficiles à étudier puisque les jeunes étoiles qu’elles contiennent sont enfouies à l’intérieur d’opaques cocons de poussière interstellaire. Les techniques conventionnelles utilisant la lumière visible ne peuvent donc pas nous renseigner efficacement sur les conditions physiques menant à la formation des systèmes stellaires.

Photo de la région de formation d’étoiles d’Orion, qui inclut entre autres la célèbre nébuleuse d’Orion. Les bandes sombres visibles au travers du gaz coloré sont dues à la présence de poussière interstellaire qui peut masquer la présence de jeunes systèmes stellaires. Crédit : Rogelio Bernal Andreo

Heureusement, la poussière interstellaire froide rayonne elle-même sa propre lumière aux longueurs d’onde sous-millimétriques, c’est-à-dire à la limite entre l’infrarouge lointain et le domaine radio sur le spectre électromagnétique. L’astronomie sous-millimétrique permet donc de sonder les propriétés physiques de la matière interstellaire jusqu’au coeur des régions denses de formation d’étoiles. De plus, il existe une relation directe entre la polarisation de la lumière émise par la poussière et l’orientation des champs magnétiques qui existent à l’intérieur des pouponnières stellaires de la Galaxie. Cette polarisation, une propriété intrinsèque de la lumière reliée à sa nature d’onde électromagnétique, peut donc être mesurée avec les instruments astronomiques adéquats afin de caractériser la morphologie et l’amplitude de ces champs magnétiques.

Le centre du contrôle du télescope James-Clerk-Maxwell au sommet du Maunakea à Hawai’i. Cet observatoire sous-millimétrique permet l’étude des propriétés physiques de la matière interstellaire froide à l’intérieur des régions de formation d’étoiles. Crédit: Simon Coudé.

Dans le cadre de mon doctorat, j’ai eu l’opportunité d’utiliser des données obtenues au télescope James-Clerk-Maxwell, un observatoire sous-millimétrique situé au sommet du Mauna Kea à Hawaï, afin d’étudier les propriétés physiques et la dynamique du milieu interstellaire à l’intérieur de plusieurs pouponnières stellaires du voisinage solaire. En particulier, mes travaux ont permis la mesure des propriétés du champ magnétique dans une région de formation d’étoiles du complexe moléculaire de Persée.

La caractérisation empirique des champs magnétiques interstellaires est essentielle pour le développement des modèles théoriques expliquant la formation des étoiles et de leurs planètes. En effet, l’interaction entre le magnétisme et la turbulence serait en partie responsable du freinage de l’effondrement gravitationnel à l’intérieur des nuages de gaz interstellaire, ce qui aurait pour effet de diminuer le taux de formation d’étoiles dans la Galaxie. De plus, les champs magnétiques auraient aussi une influence importante sur la formation des planètes autour de jeunes étoiles. Bien qu’ils soient encore notoirement difficiles à mesurer, les champs magnétiques interstellaires sont certainement l’une des clés qui nous permettront un jour d’expliquer la diversité extraordinaire d’étoiles et d’exoplanètes que l’on observe dans notre Galaxie.

Plus d’information

Simon Coudé a fait son doctorat à l’Université de Montréal entre 2012 et 2017, après avoir complété une maîtrise, aussi à l’Université de Montréal. Son superviseur de maîtrise et de doctorat est Pierre Bastien.

Liens

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  • Vers la thèse de Simon Coudé, « Étude sous-millimétrique de l’interaction entre le magnétisme et la turbulence dans les milieux interstellaires » (à venir)
Merci à Frédérique Baron pour la révision de ce texte.