Il y a dix ans, le disque autour de l'étoile HL Tauri apparaissait encore comme une tâche floue sur nos données observationnelles. Avec l'arrivée de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), les disques ont révélé des sous-structures et des morphologies complexes qui semblent être liées à la présence intérieure de planètes. Comment de telles planètes peuvent-elles se former si rapidement ? Cela nécessite en effet pour les corps solides provenant du milieu interstellaire de croître de plus de 30 ordres de grandeur en quelques centaines de milliers d’années. Au cours des dix dernières années, nous avons adopté une approche basée sur les premiers principes de la physique qui combine des simulations numériques et des modèles analytiques dans le but d'aborder cette question. C’est un problème difficile car la formation des planètes est un processus non linéaire, hors équilibre, multi-échelles et multi-physique. Des simulations cohérentes de la formation des planètes commenceraient par la formation du disque et se termineraient par des noyaux planétaires encastrés à l'intérieur, mais celles-ci n'ont pas été réalisées à ce jour. La réalisation de ces simulations a servi de ligne directrice aux travaux de recherche réalisés au cours des dix dernières années et résumés dans ce document. Cette Habilitation à Diriger des Recherches vise à faire une synthèse critique de l'approche scientifique suivie pour traiter cette question.
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