LERMA UMR8112

Laboratoire d’Études du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères



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Milieu Interstellaire et Plasmas

publié le , mis à jour le

Quels processus contrôlent l’évolution de la matière, dans notre galaxie et les galaxies extérieures ? Quels sont les rôles de la turbulence, du champ magnétique, des rayons cosmiques et du rayonnement multi-longueur d’onde ? Ces questions fondamentales pour l’Astrophysique actuelle se posent désormais à toutes les échelles spatiales et pour une multitude d’environnements : des échelles galactiques où le gaz diffus se condense pour former les précurseurs des nouvelles étoiles ; à l’échelle des disques proto-planétaires où l’étoile centrale interagit fortement avec son environnement ; jusque dans les étoiles elles-mêmes où les phénomènes de transport sont toujours mal connus. Le pôle « Milieu interstellaire et plasmas » du LERMA couvre tous ces domaines en combinant des travaux théoriques, des modèles numériques, des simulations 3D et des observations spatiales à hautes résolutions angulaire et spectrale.

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Au niveau observationnel, notre pôle thématique est profondément impliqué dans l’analyse de données issues des observatoires de pointe au sol et dans l’espace, en particulier dans le domaine infrarouge et sub-millimétrique où émettent les molécules et les grains de poussière interstellaire. Nos recherches ont ainsi bénéficié des récents succès des observatoires spatiaux Herschel et Planck et se nourrissent continuellement des données collectées avec la nouvelle génération d’instruments (APEX, SOFIA, ALMA et bientôt NOEMA).

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D’un point de vue numérique, les codes développés par notre pôle pour l’interpretation des observations font partie des outils les plus perfectionnés au niveau international. Notre expertise s’étend ainsi de la conception de simulations numériques magnétohydrodynamiques sur grille, que nous résolvons à l’aide des super-calculateurs actuels (e.g. PRACE, MesoPSL), au développement de codes de modélisation avancés. Ces derniers, dont certains sont accessibles en ligne sur la plate-forme MIS et jets, se distinguent par l’inclusion de nombreux processus de micro-physiques dont les descriptions s’appuient sur les résultats d’expériences et les calculs théoriques, réalisés en partie dans notre laboratoire.


Cliquez sur les liens ci-dessous pour en savoir plus sur nos activités


1. Turbulence & champ magnétique

2. Interactions matière / rayonnement

3. Plasmas stellaires et astrophysique de laboratoire

4. Coeurs préstellaires

5. Proto-étoiles, disques & jets

6. Accrétion & éjection dans les étoiles


Cliquez ici pour accéder à nos publications

Séminaires à venir

Vendredi 5 avril 2019, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
The magnetized interstellar medium in the Galaxy through Faraday tomography of the radio sky
Andrea BRACCO
ENS
résumé :
The study of the diffuse Galactic interstellar medium (ISM) is both a
waypoint to investigate the processes that turn gas into stars and to
account for foreground contaminations in modern high-precision
cosmological probes of the Universe.

New structures in the diffuse ionized and magnetized ISM have been
recently observed through Faraday tomography of polarization data at low
radio frequencies. Although the physical origin of these structures
remains uncertain, interesting correlations with tracers of neutral ISM,
such as atomic hydrogen lines and interstellar dust polarization, have
been found. This opens an observational window on the first stages of
phase transition between diffuse/warm and denser/colder gas under the
presence of magnetic fields, allowing us to constrain their role in
structure formation in the ISM.

In my talk I will present an overview of the recent findings in the
diffuse Galactic ISM with the LOFAR radio polarization data. I will
highlight the relevance of a thorough statistical description of these
data both for Galactic studies and for modeling their impact as a
foreground to the detection of the atomic hydrogen 21cm hyperfine
transition from the Epoch of Reionization, a key step with the upcoming
Square Kilometre Array (SKA).
 
Vendredi 12 avril 2019, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Radiation magnetohydrodynamic models and spectral signatures of plasma flows accreting onto young stellar object
Salvatore COLOMBO
LERMA
résumé :
According to the largely accepted magnetospheric accretion scenario, classical T Tauri Stars (CTTSs) are young stars that accrete material from their circumstellar disk. The objective of my PhD project is to shed light on the processes governing the physics of the accreting plasma flows, through complete radiation magnetohydrodynamic models. In this talk, I will present the results obtained during my 18 month period in Paris.

First, I will focus on the results obtained from a 3D magnetohydrodynamical (MHD) model of a star-disk system. We simulate the effects of series of flares occurring on the surface of the disk. We observe that each flare produces a hot loops that links the star to the disk; all the loops build up a hot extended corona that irradiates the disk from above. Moreover, the flares trigger overpressure waves that travel through the disk and modify its configuration. Accretion funnels may be triggered by the flaring activity and thus contribute to the mass accretion rate of the star. The accretion columns can be perturbed by the flares. As a result, the streams are highly inhomogeneous, with a complex density structure, and clumped.

Second, I will provide the first assessment of the role of radiation effects on the dynamics and the structure of the impact region of the accreting column onto the stellar surface. In particular, we proved the existence of a radiative precursor in the pre-shock part of the accreting column. To achieve such a result, we have, for the first time, developed a Non Local Thermodynamic Equilibrium (non-LTE) radiation hydrodynamics model, which we implemented in the 3D MHD PLUTO code.”

 
Vendredi 21 juin 2019, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Accretion-driven turbulence and observational signatures
Pierre GUILLARD
IAP
 
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