Similitudes et autosimilarité en physique des hautes densités d’énergie : application à l’astrophysique de laboratoire

Cette these traite du nouveau domaine tres prometteur qu’est l’astrophysique de laboratoire et a pour but de renforcer le lien entre experiences a l’aide de lasers de puissance et situations astrophysiques. Tout d’abord je justifie l’approche de l’astrophysique de laboratoire en elaborant de nouvelles lois d’echelle en hydrodynamique radiative a partir de la theorie des groupes de Lie. Pour la premiere fois, il est montre rigoureusement que les plasmas en presence de rayonnement en astrophysique peuvent etre reproduits de maniere homologue en laboratoire par des plasmas laser. Cette etude m’a conduit a proposer un nouveau projet experimental (le projet POLAR) qui vise a mieux comprendre la physique de la colonne d’accretion des variables cataclysmiques magnetiques. Ce projet est l’un des premiers visant a la creation d’une veritable maquette d’un objet astrophysique. Dans un second temps, j’ai construit un ensemble de nouvelles solutions auto-semblables decrivant la dynamique des gaz polytropiques et le collapse radiatif a partir de la transformation de Burgan-Feix-Munier. Je montre explicitement que cette derniere apparait comme une methode unificatrice permettant de generer un ensemble complet de solutions auto-semblables. Ces solutions m’ont permis d’apprehender la physique de base des phenomenes mis en jeu ainsi que de valider le code de simulation numerique que j’ai developpe au cours de cette these. Elles se revelent egalement adaptees a la modelisation des experiences de jets de laboratoire realisees aupres de l’installation LULI2000 dont l’objectif est la reproduction des phenomenes d’ejection de plasmas que l’on rencontre autour des etoiles jeunes.