Département de Physique des Particules

Lorsqu'un objet gravitant se déplace dans un gaz, il reçoit sur sa surface non seulement le gaz qui se trouve sur sa trajectoire, mais aussi le gaz qui aura été attiré gravitationellement. La section efficace de collision (R=2GM/v2) peut être beaucoup plus grande que la surface de l'objet.

Ce type de flot axisymétrique ne s'applique que si le gaz contient peu de moment cinétique. Dans le cas contraire, la formation d'un disque de gaz est inévitable, et l'accrétion est limitée par l'efficacité des mécanismes de perte de moment cinétique.

L'accrétion de BHL a été envisagée initialement par Bondi, Hoyle et Lyttleton dès 1939 pour décrire le mouvement du soleil à travers les nuages de gaz interstellaire, ou celui des galaxies dans le gaz intergalactique.

Plus récemment, l'accrétion de BHL a été appliquée au cas d'un objet compact (c'est à dire naine blanche, étoile à neutron, trou noir) en mouvement rectiligne dans un nuage de gaz, ou en orbite autour d'une étoile émettant un vent. En tombant sur la surface de l'objet compact (ou sur sa magnétosphère), le gaz est décéléré, et transforme une partie de son énergie cinétique en rayonnement X détectable.

Si la vitesse de l'étoile est supérieure à la vitesse du son dans le gaz, un cône de choc se forme. Savoir si ce choc est attaché ou non à l'étoile est une question encore débattue (Foglizzo & Ruffert 1997). Les simulations numériques en 3D indiquent que le flot hydrodynamique est fondamentalement instable si l'étoile est supersonique. On peut voir le développement de l'instabilité sur les films des simulations. Cette instabilité a pour conséquence la variabilité du flux de gaz reçu par l'accréteur. Ce mécanisme pourrait donc expliquer la variabilité observée du rayonnement X de certaines sources

La question du mécanisme physique de cette instabilité est ouverte. D'après les simulations numériques, la vitesse supersonique de l'accréteur, et la présence d'un choc détaché sont les conditions nécessaires au développement de l'instabilité. Ceci n'est possible que si l'accréteur est suffisamment petit. L'indice adiabatique du gaz joue aussi un rôle important: l'instabilité n'a jamais été observée pour un gaz isotherme. Une étude analytique est en cours (Foglizzo & Ruffert 1999).

Foglizzo T., Ruffert M., 1997, " An analytic study of Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion. I. Stationary flows ", A&A 320, 342

Foglizzo T., Ruffert M., 1999, " An analytic study of Bondi-Hoyle-Lyttleton accretion. II. Stability analysis ", en préparation