Thèse Étude du Lien Entre Magnétisme et Accrétion - Éjection dans les Proto-Etoiles H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Grenoble Alpes École doctorale : PHYS - Physique Laboratoire de recherche : Institut de Planetologie et d'Astrophysique de Grenoble Direction de la thèse : Catherine DOUGADOS ORCID 000000016660936X Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-13T23:59:59 Le champ magnétique joue un rôle central dans la formation des jeunes étoiles et des disques protoplanétaires qui leur sont associés. En particulier, les jeunes étoiles de type solaire abritent de forts champs magnétiques ordonnés (de l'ordre du kG) qui façonnent le flux d'accrétion de matière provenant du disque interne vers la surface de la protoétoile. Ce scénario d'accrétion magnétosphérique joue probablement un rôle important dans la régulation du moment cinétique de la protoétoile et dans le lancement des jets supersoniques, très souvent associés aux étoiles en formation et dont l'origine est encore débattue.

Si ce scénario d'accrétion magnétosphérique est désormais bien établi pour les étoiles jeunes de type solaire âgées d'un million d'années, on ne sait pas encore s'il s'applique aux sources plus jeunes (Classe I) encore entourées de leur enveloppe. Les objectifs du projet ANR PROMETHEE (PI: E. Alecian) sont de caractériser les propriétés magnétiques et les processus d'accrétion/éjection de cette classe d'objets. Ce projet constitue une étape cruciale qui fait encore défaut dans notre compréhension de l'évolution magnétique et du moment cinétique des jeunes étoiles.Le projet de doctorat proposé s'appuie sur l'exploitation de la base de données spectro-polarimétrique à haute résolution spectrale et multi-époques recueillie sur 15 sources de classe I dans le cadre du projet PROMETHEE, notamment à l'aide de l'instrument SPIROU installé au TCFH. Le premier objectif sera d'analyser les diagnostics des raies d'accrétion qui, combinés aux contraintes sur l'intensité du champ magnétique, permettront d'étudier le mode d'accrétion dominant. Dans un deuxième temps, nous analyserons les diagnostics des raies d'éjection et étudierons la corrélation entre leurs propriétés et les propriétés magnétiques stellaires ainsi que le mode d'accrétion. Cette première étude statistique systématique fournira des contraintes sans précédent sur le rôle du champ B protostellaire dans les processus d'accrétion et d'éjection. Une extension de cette analyse aux données d'archive SPIROU et ESPADONS (spectro-polarimètre dans le domaine optique) sur un échantillon plus large d'étoiles jeunes pourra être envisagée. Par ailleurs, des observations de suivi pourront aussi être envisagées, notamment avec CRIRES+, GRAVITY+ et/ou ERIS, afin de cartographier les jets/flots associés aux sources étudiées.

The magnetic field is thought to play a central role in the formation of young stars and their associated protoplanetary disks. In particular, young solar type stars host strong ordered kG magnetic fields which shape the accretion flow of matter from the inner disk onto the protostellar surface. This magnetospheric accretion scenario likely plays an important role in regulating the angular momentum evolution of the protostar and in the launching of the high velocity collimated jets, very often associated with forming stars and whose origin is still debated.

While this scenario is now well established for the optically revealed 1 Myrs old T Tauri stars, it is not clear if it applies to the younger still embedded Class I sources. The objectives of the ANR PROMETHEE project (PI: E. Alecian, dates here ) is to characterize the magnetic and accretion/ejection properties of this class of objects. This project is a critical missing step in our understanding of the magnetic and angular momentum evolution of young stars. The objectives of the PhD project is to study the impact of the stellar B-field on the topology and structure of the accretion flow onto the protostar as well as on the properties and launching of associated supersonic jets. The student will analyze multi-epoch high resolution spectro-polarimetric observations collected on 15 Class I sources with the near-infrared instrument SPIROU at CFHT, in the context of the PROMETHEE project. The student will be in charge of the analysis of known diagnostics of accretion (HI, HeI emission lines) and ejection ( [FeII], H2 emission lines) processes. As a first step, intrinsic emission ine profiles will be derived by properly subtracting the photospheric contribution. Then various line diagnostics will be computed to characterize the shape, strength and variability of the emission line profiles. Correllation with roperties of the central protostar magnetiic properties (B-field strength and topology) will be searched. These results will be confronted to expectations from different classes of magnetic accretion/ejection models. Most of the methods required for the analysis are already in place. The student may need to customize and adapt some of the routines previously developed. Comparison to the expectations of accretion/ejection models will be conducted in collaboration with experts on the subject (e.g. J. Ferreira & G. Lesur at IPAG).

- master en physique ou astrophysique
- formation en astrophysique: il sera apprecié si l'étudiant a suivi des cours en transfert radiatif, physique du milieu interestellaire, formation stellaire et planetaire, structure et evolution stellaire, plasmas astrophysiques (MHD).
- bonne expertise en programmation (notamment avec PYTHON)
- intérêt pour l'analyse de donnnées spectroscopiques et la physique MHD.