Cette thèse porte sur la dynamique de la formation planétaire. Les observations de raies moléculaires réalisées avec le réseau Atacama Large submillimeter Array (ALMA) ont permis de cartographier la rotation des gaz dans les disques protoplanétaires avec une résolution spatiale et spectrale sans précédent, ce qui a permis d'étudier les conditions physiques, chimiques et dynamiques de ces disques. Dans cette thèse, je dévoile et décris la cinématique complexe des gaz dans les disques protoplanétaires, en caractérisant les sous-structures dynamiques et en recherchant des protoplanètes enfouies. Pour commencer, je présente une introduction générale au domaine de la formation des planètes d'un point de vue théorique et observationnel. Dans l'étude principale de cette thèse, j'étudie la cinématique de 15 disques protoplanétaires dans le cadre du programme exoALMA. Je commence par présenter brièvement la motivation du projet et résumer nos 17 premières publications. Dans ma publication en tant que premier auteur, j'étudie les courbes de rotation des gaz et leurs déviations par rapport à la rotation keplerienne pour l'ensemble de l'échantillon de disques. Nous avons découvert que la majorité des sillons et des anneaux de poussière coïncident avec des variations de pression tracées par la rotation du gaz, ce qui confirme la présence de pièges à poussière. Dans le chapitre trois, j'analyse la cinématique du disque de transition RXJ1604.3-2130A, où nous détectons une signature cinématique localisée ainsi qu'une spirale. Nous concluons que ces caractéristiques sont probablement dues à une protoplanète massive située à l'intérieur de la cavité du continuum de poussière à 40 au. Cependant, la présence de cette protoplanète candidate n'est pas suffisante pour expliquer toutes les complexités de ce système. Dans le dernier chapitre de ma thèse, je présente un projet en cours sur le système multiple de HD 34700. Ces premières observations haute résolution du disque circumbinaire HD 34700A résolvent une asymétrie dans les poussières et montrent une cinématique très complexe du gaz 12CO, avec des flux non keplériens suivant les spirales observées en lumière diffusée. L'analyse des spectres 12CO révèle des signes d'accrétion du gaz depuis l'environnement étendu vers le disque. Nous émettons l'hypothèse que cette accrétion a déclenché des spirales et une instabilité de type Rossby Wave Instability, conduisant à la formation d'un vortex anticyclonique. En conclusion, les observations de la cinématique des gaz dans les disques protoplanétaires aident à comprendre leur évolution globale et révèlent un état dynamique complexe. Ma thèse démontre la puissance de la cinématique des gaz pour révéler les sous-structures en pression, détecter les protoplanètes enfouies et analyser la dynamique à grande échelle dans les disques protoplanétaires. De futures études reliant la cinématique et la chimie des disques ouvriront de nouvelles voies pour établir des liens entre les propriétés chimiques et physiques des disques et les protoplanètes enfouies qui accrètent activement leur atmosphère. L'upgrade de la sensibilité à large bande (WSU) de l'ALMA et la construction de l'Extremely Large Telescope permettront de mener de telles études à l'avenir, approfondissant ainsi notre compréhension de la formation des planètes.
Jochen Jürgen Stadler (Fri,) studied this question.