Florian Dedieu

Les trous noirs supermassifs (de masses allant de 1 million à 1 milliard de masses solaires) semblent résider au centre de toutes les galaxies. Leurs mécanismes de formation et d’évolution font l’objet de nombreuses recherches tant observationnelles que théoriques et numériques, afin de comprendre comment ils acquièrent leur masse et co-évoluent avec leur galaxie hôte. L’accrétion de gaz par ces trous noirs se traduit par la forte luminosité des noyaux actifs de galaxies et parfois par des phénomènes de jets. Il reste toutefois difficile de comprendre comment le gaz du disque des galaxies perd son moment angulaire pour arriver très près du trou noir. Aux échelles du kpc, les mécanismes tels que le couple qu’une barre stellaire exerce sur le gaz permettent au gaz de céder son moment angulaire. Cette action pourrait se prolonger par une barre nucléaire jusqu’à l’échelle du parsec. De premières observations à très haute résolution angulaire du gaz moléculaire des parties centrales de galaxies avec de telles barres nucléaires montrent des spirales nucléaires de gaz aux échelles de l’ordre de 10 à 100 pc, avec une géométrie telle par rapport à la rotation de la galaxie (“trailing”) que le couple exercé sur le gaz est négatif, permettant bien au gaz de s’accumuler vers le trou noir. En revanche, l’établissement de ces structures est très peu étudié et quantifié numériquement et c’est ce que nous proposons d’étudier dans cette thèse, par des simulations numériques de l’accrétion du gaz à ces échelles, une quantification du moment angulaire perdu par le gaz et de la quantité de gaz qui peut ainsi nourrir le trou noir central. Ces simulations auront un caractère exploratoire et innovant et permettront de mieux comprendre comment les trous noirs supermassifs sont alimentés en gaz et comment ils co-évoluent avec leurs galaxies hôtes.