Louis Boyer et Yves Pomeau

Séminaire régulier
IRPHE, Marseille et LPS, ENS Paris

Les amas globulaires présents dans la Galaxie sont des objets fascinants et intéressants à plus d'un titre. Ce sont des structures auto-gravitantes de 10^5 à 10^6 étoiles à symétrie approximativement sphériques. Témoins des débuts de l'univers, leur âge est évalué entre 10 et 13 millards d'années. Après un exposé introductif de L. Boyer sur les amas globulaires du point de vue de l'observation, Y.Pomeau présentera une analyse de la dynamique de ces objets. Ils sont en effet un thème intéressant de recherche pour la théorie : l'interaction newtonienne classique (non relativiste) s'applique, la courbure de l'espace étant partout négligeable y compris dans les régions du coeur de l'amas, et aussi parce qu'il existe un petit paramètre, l'inverse du nombre d'étoiles de l'amas. A l'ordre dominant dans ce paramètre, la théorie cinétique de champ moyen de Vlasov-Newton s'applique et, dans le cas réaliste de la symétrie sphérique, on montre facilement que les solutions stationnaires en sont définies à une fonction indéterminée près, la densité radiale par exemple. A l'ordre suivant du développement en 1/ N (N nombre d'étoiles de l'amas) apparaissent l'effet des collisions binaires et des interactions résonantes entre orbites piégées. Un des effets des collisions binaires est l'évaporation hors de l'amas d'un des partenaires. Ce taux d'évaporation sera estimé. Un processus inverse d'agrégation d'étoiles du voisinage galactique existe, et il peut facilement dominer l'evaporation. Si c'est le cas, le nombre d'étoiles piégées dans l'amas croît avec le temps comme (t/t_G)^2, ou t_G est le temps de croissance de l'instabilité de Jeans dans le voisinage galactiqe de l'amas, de l'ordre de 10^6 années environ (avec de grosses barres d'incertitude). Pour t de l'ordre de l'âge de la Galaxie, ceci donne une estimation pour N actuel de l'ordre de 10^6, comme observé. Dans cette approche, la croissance des amas serait un effet indirect de l'instabilité de Jeans dans la Galaxie.