Instabilité de Rayleigh-Taylor dans les restes de Supernovae : application aux Plérions

Abstract

L'instabilité de Rayleigh-Taylor (IRT) joue un rôle déterminant dans la dynamique des restes de supernovae (RSN). Dans cette thèse, nous avons étudié les effets de compressibilité de l'IRT pour des configurations statiques et instationnaires. Les configurations statiques sont plutôt représentatives de la phase tardive de l'évolution des RSN et on montre que la compressibilité peut changer fortement le taux de croissance de l'IRT si le nombre d'Atwood est petit. Cet effet disparaît dans le cas d'un fort contraste de densité (nombre d'Atwood proche de 1). Ce cas de fort contraste a été examiné pour une coquille en expansion instationnaire. En complément aux études réalisées par d'autres auteurs, on montre pourquoi seules les solutions incompressibles sont instables. De plus, malgré le caractère instationnaire de l'écoulement de base, on exhibe une relation de dispersion en utilisant une transformation qui permet de passer dans un repère co-mobile. Cette approche conduit à une interprétation plus simple et plus claire des résultats obtenus antérieurement. On montre que ce modèle de coquille en expansion est applicable à la description des plérions (jeunes restes de supernovae de type II) et on examine le problème de la fragmentation de la coquille dense qui entoure le pulsar central. On applique cette démarche au cas de la nébuleuse du Crabe. Enfin, à notre avis, certains aspects de ce problème peuvent être étudiés par l'irradiation d'une cible laser et nous proposons une expérience d'astrophysique de laboratoire qui devrait permettre de mettre en évidence la dynamique déxpansion d'une coquille et sa fragmentation. Bien que les échelles temporelles et spatiales soient très différentes, les lois d'échelle rendent possible la comparaison de tels phénomènes physiques.