Laboratoire d’Études du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères



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Soutenance de thèse d’Elena Bellomi

par Elise blanchard - publié le

Elena Bellomi a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de doctorat sur le thème "3D Chemical Structure of the Local and Diffuse Interstellar Medium".


Ce travail a été réalisé à l’Observatoire de Paris et au Laboratoire de Physique de l’ENS sous la direction de Benjamin Godard et Michel Pérault.


La soutenance aura lieu en visioconférence Zoom le vendredi 12 février à 14h

Elle se fera en anglais.


Participer à la réunion Zoom :

https://us02web.zoom.us/j/83797754532?pwd=YUNVRWpqcktaRTNHTmEyVVExai9adz09

ID de réunion : 837 9775 4532

Code secret : Y7hBnS


Vous pouvez tester la connexion à partir de 13h30 (le vendredi 12).


Résumé :

Le milieu interstellaire local (MIS) est un système ouvert et complexe, gouverné par les effets combinés de la turbulence, du champ magnétique, de la gravité, et des photons ultraviolets. La quantité croissante de données collectées par les spectromètres de longueurs d’onde radio à l’ultraviolet (UV) ouvre une nouvelle ère où les informations statistiques et chimiques contenues dans les observations peuvent être utilisées de manière concomitante afin de comprendre les rôles spécifiques de ces différents réservoirs d’énergie.


Cette thèse vise à comprendre les processus physiques régissant l’évolution du MIS diffus local et sa composition chimique 3D. Pour quantifier les impacts de la densité moyenne, du champ de rayonnement UV, de l’échelle intégrale, de la résolution, du forçage turbulent, du champ magnétique et de la gravité sur les observables, nous avons utilisé des simulations MHD de pointe. L’abondance de l’hydrogène moléculaire est calculée hors équilibre dans la simulation, et un solveur chimique est appliqué en post-traitement pour calculer les abondances chimiques d’autres espèces. Pour comparer les résultats des simulations aux observations, nous proposons une nouvelle version du test de Kolmogorov-Smirnov qui est un outil précieux pour estimer la distance entre deux distributions de probabilité. L’originalité de ce travail est de se concentrer non seulement sur la simulation de grands échantillons de densités de colonne individuelles mais aussi sur leur statistique, c’est-à-dire les probabilités d’occurrence de ces densités de colonne le long de lignes de visée aléatoires.


Dans ce travail, nous nous concentrons sur trois observables chimiques : H$_2$, CH$^+$ et CI. Nous constatons que la transition de l’hydrogène atomique à l’hydrogène moléculaire dépend fortement de la densité du plan médian galactique, de la densité des étoiles OB et de l’échelle des nuages diffus neutres. Ces paramètres affectent grandement la distribution des densités de colonne de CH$^+$ qui dépendent également de l’amplitude du forçage turbulent. Si l’action conjointe de l’instabilité thermique et de la turbulence peut reproduire les densités de colonne observées de H, H$_2$ et CH$^+$, elle n’est pas en mesure de reproduire les observations des populations des niveaux de structure fine du carbone neutre.


L’approche pour comparer les simulations et les observations présentée dans cette thèse utilise deux observables mais peut être étendue à N dimensions, en utilisant plusieurs observables simultanément.