Étude du lien entre magnétisme et accrétion/éjection dans les proto-etoiles // Probing the link between magnetism and accretion/ejection in young stars

Le champ magnétique joue un rôle central dans la formation des jeunes étoiles et des disques protoplanétaires qui leur sont associés. En particulier, les jeunes étoiles de type solaire abritent de forts champs magnétiques ordonnés (de l'ordre du kG) qui façonnent le flux d'accrétion de matière provenant du disque interne vers la surface de la protoétoile. Ce scénario d'accrétion magnétosphérique joue probablement un rôle important dans la régulation du moment cinétique de la protoétoile et dans le lancement des jets supersoniques, très souvent associés aux étoiles en formation et dont l'origine est encore débattue.

Si ce scénario d'accrétion magnétosphérique est désormais bien établi pour les étoiles jeunes de type solaire âgées d'un million d'années, on ne sait pas encore s'il s'applique aux sources plus jeunes (Classe I) encore entourées de leur enveloppe. Les objectifs du projet ANR PROMETHEE (PI: E. Alecian) sont de caractériser les propriétés magnétiques et les processus d'accrétion/éjection de cette classe d'objets. Ce projet constitue une étape cruciale qui fait encore défaut dans notre compréhension de l'évolution magnétique et du moment cinétique des jeunes étoiles.

Le projet de doctorat proposé s'appuie sur l'exploitation de la base de données spectro-polarimétrique à haute résolution spectrale et multi-époques recueillie sur 15 sources de classe I dans le cadre du projet PROMETHEE, notamment à l'aide de l'instrument SPIROU installé au TCFH. Le premier objectif sera d'analyser les diagnostics des raies d'accrétion qui, combinés aux contraintes sur l'intensité du champ magnétique, permettront d'étudier le mode d'accrétion dominant. Dans un deuxième temps, nous analyserons les diagnostics des raies d'éjection et étudierons la corrélation entre leurs propriétés et les propriétés magnétiques stellaires ainsi que le mode d'accrétion. Cette première étude statistique systématique fournira des contraintes sans précédent sur le rôle du champ B protostellaire dans les processus d'accrétion et d'éjection. Une extension de cette analyse aux données d'archive SPIROU et ESPADONS (spectro-polarimètre dans le domaine optique) sur un échantillon plus large d'étoiles jeunes pourra être envisagée. Par ailleurs, des observations de suivi pourront aussi être envisagées, notamment avec CRIRES+, GRAVITY+ et/ou ERIS, afin de cartographier les jets/flots associés aux sources étudiées.
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The magnetic field is thought to play a central role in the formation of young stars and their associated protoplanetary disks. In particular, young solar type stars host strong ordered kG magnetic fields which shape the accretion flow of matter from the inner disk onto the protostellar surface. This magnetospheric accretion scenario likely plays an important role in regulating the angular momentum evolution of the protostar and in the launching of the high velocity collimated jets, commonly observed around forming stars and whose origin are still debated.

While the magnetospheric accretion scenario is now well established for the optically revealed 1 Myrs old T Tauri stars, it is not clear if it applies to the younger still embedded Class I sources. The objectives of the ANR PROMETHEE project (PI: E. Alecian, dates here ) is to caracterize the magnetic and accretion/ejection properties of this class of objects. This project is a critical missing step in our understanding of the magnetic and angular momentum evolution of young stars.

The proposed PhD project builds on the extensive high spectral resolution and multi-epoch spectro-polarimetric database collected on 15 Class I sources within the context of PROMETHEE, in particular with the SPIROU instrument at the TCFH. The first goal will be to analyze accretion line diagnostics, which combined with the constraints on the magnetic field strength, will allow to investigate the dominant mode of accretion. In a second step, we will analyze ejection line diagnostics and investigate correlation of their properties with the stellar magnetic properties and accretion mode. This first systematic statistical study will provide unprecedented constraints on the role of the prostellar B-field in accretion and ejection processses. Extension of this analysis to archival SPIROU and ESPADONS (optical high-resolution spectro-polarimeter) data on a larger sample of young stars is foreseen. Follow-up observations may be obtained during the course of the PhD in particular with CRIRES+, GRAVITY+ and/or ERIS to map the large scale jets/outflows associated with the sources.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

47 PHYS - Physique

- master en physique ou astrophysique - formation en astrophysique: il sera apprecié si l'étudiant a suivi des cours en transfert radiatif, physique du milieu interestellaire, formation stellaire et planetaire, structure et evolution stellaire, plasmas astrophysiques (MHD). - bonne expertise en programmation (notamment avec PYTHON) - intérêt pour l'analyse de donnnées spectroscopiques et la physique MHD.
- master in physics or astrophysics - general background in astrophysics: it would be appreciated if the student has followed courses on radiative transfer, physics of the interstellar medium, star and planet formation, stellar physics and evolution, astrophysical plasma (MHD). - interest for spectroscopic data analysis and MHD physics. - good programming skills (in particular with PYTHON)