Thèse en théorie cinétique ANR BEYOND-BL H/F

Sujet de thèse :
Les systèmes auto-gravitants sont omniprésents dans l’univers. Leur relaxation à long terme, sourcée par des fluctuations auto-générées, est décrite par l’équation de Balescu-Lenard inhomogène (BL). Cette équation cinétique est générique, versatile et extrêmement riche physiquement. En particulier, BL prend en compte l’inhomogénéité (i.e. des orbites stellaires complexes), l’amplification linéaire (i.e. les effets collectifs gravitationnels), les résonances non-locales (i.e. les interactions à longue distance) et la diffusion orbitale (i.e. le chauffage dynamique). Ces dernières années ont montré toute la pertinence de BL pour décrire l’évolution à long terme des disques galactiques, centres galactiques et amas nucléaires.

Cependant, BL repose sur quelques hypothèses spécifiques : (i) la quasi-linéarité (i.e. les perturbations doivent être petites) ; (ii) la moyenne d’ensemble (i.e. BL ne décrit que la galaxie “moyenne”) ; (iii) l’amplification collective faible (i.e. l’auto-interaction gravitationnelle doit être limitée) ; (iv) un potentiel d’interaction lisse (i.e. les orbites stellaires doivent être quasi-périodiques). Tout particulièrement pour cette thèse, BL suppose également que le profil de fréquence n’est pas singulier, i.e. sans discontinuités ni sur/sous-abondance de résonances.

Cette dernière hypothèse constitue le cœur du présent sujet de thèse. Son objectif est de quantifier précisément le rôle joué par les résonances durant la relaxation des systèmes stellaires. En particulier, l’étudiant(e) en thèse investiguera les effets associés à (i) l’élargissement de résonance ; (ii) la relaxation harmonique ; (iii) les branches de coupure ; et (iv) les blocages cinétiques. Une fois finalisé, ce projet de thèse aura montré le rôle clé joué par les résonances dans la dynamique à long terme des systèmes auto-gravitants.
Contexte :
Cette thèse prendra place à l’Institut d’Astrophysique de Paris, sous la supervision de Jean-Baptiste FOUVRY, et financée par l’ANR BEYOND-BL. Le contrat doctoral durera trois ans. Le contrat commencera au 1er octobre 2026.