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


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Séminaires à venir

Vendredi 22 janvier 2021, 14h00
via Zoom , Paris
Dark matter halo response to baryons
Jonathan FREUNDLICH
Observatoire astronomique de Strasbourg
résumé :
While cold dark matter numerical simulations predict steep, `cuspy' density profiles for dark matter halos, observations favour shallower `cores'. The introduction of baryonic physics alleviates this discrepancy, notably as feedback-driven outflow episodes contribute to expand the dark matter distribution for stellar masses between 10^7 and 10^10 Msun. I will first present a parametrization of dark matter halo density profiles with variable inner slope and concentration that enables to describe the variety of halo responses to baryons and has analytic expressions for the gravitational potential, the velocity dispersion, and lensing properties. This parametrization provides a useful tool to study the evolution of dark matter haloes, to model rotation curves of galaxies and gravitational lenses, and to be implemented in semi-analytical models of galaxy evolution. I will then present two theoretical models describing core formation in dark matter haloes. In the first one, sudden bulk outflows induced by stellar feedback reorganise the halo mass distribution while it relaxes to a new equilibrium. In the second one, small stochastic density fluctuations induce kicks to collisionless particles that progressively deviate them from their orbits. Both models are tested against numerical simulations and provide a simple understanding of the transition from cusps to cores by feedback-driven outflows.
 
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