Amphithéâtre Marguerite de Navarre, Site Marcelin Berthelot
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Résumé

Ce cours décrit les jets radio, formés de particules chargées relativistes, éjectées par un AGN en régime faible. Les AGN puissants en radio ne sont qu’une faible partie de tous les AGN (environ 10 %). Il faut distinguer l’émission de jets, très collimatés, qui viennent du trou noir lui-même, des vents ionisés qui sont émis par les disques d’accrétion, et dont l’angle d’ouverture est beaucoup plus large. Les jets radio forment des structures spectaculaires, qui peuvent atteindre 100 kiloparsecs en dehors de la galaxie. Ils commencent par des jets très fins, asymétriques car le jet venant vers l’observateur est boosté par effet Doppler relativiste, puis se terminent en lobes ralentis plus épais. Il est parfois observé plusieurs cycles d’éjection, et l’on peut en déduire que la durée typique d’activité de l’AGN est comprise entre 10 et 100 millions d’années. Les jets sont parfois déformés par le vent intergalactique, lorsque l’AGN se déplace dans un amas avec une vitesse de l’ordre de quelques centaines de km/s. Lorsque le gaz ionisé est éjecté par bouffées, on peut suivre temporellement l’avancement de celles-ci avec une interférométrie à longue base (VLBI, Very Long Baseline INterferometry) et la plupart des jets sont observés superluminiques. Ils ont en apparence une vitesse de déplacement jusqu’à 10 fois la vitesse de la lumière, mais c’est une illusion, due au fait que les fragments s’avançant vers l’observateur ont moins de distance à parcourir. En d’autres termes, les temps relatifs de déplacement et de propagation sont comparables. Comment les jets radio sont-ils éjectés ? On peut montrer qu’il est possible d’extraire de l’énergie du trou noir, si celui-ci est en rotation : c’est le processus de Blandford-Znajek. Les jets sont ensuite confinés et collimatés par les champs magnétiques, comme le montrent les simulations numériques. L’observation de microquasars, dont les variations sont à échelle humaine, permet de mieux comprendre les processus des quasars, et le cycle faible accrétion (ADAF, spectre de rayons X dursdur), forte accrétion (disque mince et spectre de rayons X mous).