Download - C'est quand les collisions commencent à s'arrêter que ça devient intéressant Michel Tagger SAp / APC
C'est quand les collisions commencent à s'arrêter
que ça devient intéressant Michel Tagger
SAp / APC
ondes MHD dans un plasma peu ionisé
(ex: MIS, spicules…)
• Fréquences de collisions ions-neutres, neutres-ions -> ions-neutres neutres-ions
• pour une onde de fréquence – Si => nombreuses collisions
=> les neutres suivent les ions => un seul fluide de densité =i+n
=> vitesse d'Alfvén vA2 =
B2/4(i+n) – Si => pas de collisions
=> les neutres ne suivent pas les ions => vitesse d'Alfvén vA
2 = B2/4i … et entre les deux régimes ??
ondes dans un plasma peu ionisé (suite)
• Si , les neutres freinent les ions mais n'arrivent pas à les suivre
• -> amortissement des ondes• mais SI une région est un peu plus
ionisée…• Tagger, Falgarone, Shukurov, 1995 :
filamentation ambipolaire: l'énergie dissipée par l'onde résulte en une séparation régions ionisées et magnétisées / régions neutres
Estudio Numérico de la Dinámica del Proceso de
Filamentación Ambipolar en un Plasma Magnetizado
Mercedes Franqueira Pérez
Tesis dirigida por:
A. I. Gómez de Castro (Universidad Complutense de A. I. Gómez de Castro (Universidad Complutense de Madrid)Madrid)
M. Tagger (Commisariat à l’Energie Atomique, Saclay)M. Tagger (Commisariat à l’Energie Atomique, Saclay)
La Filamentación Ambipolar(Tagger, Falgarone & Shukurov, 1995, A&A 299, 940)
[1] La velocidad turbulenta de los neutros es mayor en las zonas más ionizadas (allí están mejor acoplados con los iones ya que nii
[4] Como reacción los iones y el flujo magnético se concentran en las regiones más ionizadas
[3] La fuerza neta expulsa a los neutros de las regiones
más ionizadas
[2] Los neutros salen rápidamentede las regiones más ionizadas, fuera de ellas son mucho más lentos
[5] La fracción de ionización aumenta y el proceso continúa aún más eficientemente
En un plasma parcialmente ionizado, la presencia de turbulencia hidromagnética en el rango ambipolar da lugar a la compresión de los tubos de flujo magnético que inicialmente estában más ionizados.
Resultados de la simulaciónIncremento en la fracción de ionización
La filamentación ocurre a la altura en quela onda comienza a amortiguarse. Aun conserva una amplitud considerable
El valor de equilibrio se alcanza a los 7000tA Tiempo de cálculo=40 Horas
(Sun Enterprise 3000, 366Mhz)
[Franqueira et al. (2000)]
QuickTime™ et undécompresseur Cinepak
sont requis pour visionner cette image.
la simulación :
- concentration des ions et de B dans les tube de flux initialement plus ionisé- obtenu avec
vT .2 cS
- MIS : vT cS !
-> besoin de
simulations plus
avancées…
le plasma à 8 keV au centre de la Voie Lactée
- vu depuis les premiers satellites X (raie à 6.9 keV du Fe
hydrogénoïde)- distribution piquée sur 150 pc autour du C.G.- PB : ce gaz ne devrait pas être confiné dans le
potentiel Galactique ! vthermique >
vEscape
- le chauffer avant qu'il s'échappe (qques 104 ans) demanderait une puissance
irréaliste (taux de SN par an)
-> ??
le plasma à 8 keV au centre de la Voie Lactée
o Belmont et al, 2005 : tcollisions > tescape !
o -> H s'échappe, mais
sans pouvoir entraîner les autres
o or pour He, vthermique >
vEscape
o => il reste un plasma d' He +
métaux !o … et donc tout le temps pour le chauffer
(trad 108 ans)
étape suivante : chauffage visqueux du plasma à 8 keV
o Belmont et Tagger, 2006 : la friction visqueuse sur les nuages moléculaires ambiants suffit à chauffer le plasma d'Heo géométrie :
B
Plan Galactique
chauffage visqueux du plasma à 8 keV
o coefficient de viscosité :
lpm.vth vth2. tcollisions T5/2
o => un plasma chaud est extrêmement visqueux !o … tant qu'il y a des collisions
o si tcollisions > t caractéristique
-> physique non-collisionelle -> mal à la tête
o régime optimal : tcollisions t caractéristique
o c'est le cas pour nous ! temps de passage d'un nuage
près d'un tube de flux t rnuage/vnuage
tcollisions
o ->
autorégulation ?
le calcul :
B
V
sillage d'un nuage dans le gaz diffus + amortissement visqueux
=> aile d'Alfvén, aile magnétosonore lente, onde magnétosonore rapide
le résultat :
• freinage des nuages -> accrétion vers le C.G., à l'échelle intermédiaire entre
la dynamique galactique (barre) et l'environnement immédiat du TN
central
• suffisamment efficace pour chauffer à 8 keV