LERMA UMR8112

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



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Accrétion & éjection dans les étoiles

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Cette composante du Pôle « Milieu Interstellaire et Plasmas » combine des approches numériques et expérimentales de pointe afin d’étudier les processus se produisant dans les intérieurs d’étoiles et les environnements stellaires, et notamment le rôle du rayonnement et du champ magnétique dans la dynamique, la structure et la stabilité des plasmas concernés. Dix chercheurs permanents et émérites y contribuent. Ces activités sont actuellement soutenues par le Labex Plas@Par, dont la coordination scientifique est assurée par le LERMA.

Nos travaux incluent ainsi plusieurs thèmes de recherche profondément reliés les uns aux autres : (1) la modélisation des processus d’accrétion et d’éjection qui caractérisent les premières phases de l’évolution stellaire ; (2) l’étude des instabilités magnétiques / convectives appliquées aux intérieurs stellaires et aux disques protoplanétaires ; et (3) le calcul de données fondamentales de physique atomique, et l’étude de leur influence sur la structure et l’évolution stellaire, en particulier les opacités de haute précision (projet international OPACITY). Ces données de physique atomique obtenues par calculs ou mesures expérimentales alimentent les bases de données.

Disques d’accrétion

Notre objectif ici est de comprendre i) le rôle joué par le champ magnétique et le rayonnement sur la formation de disques d’accretion autour des protoétoiles, le lancement des jets de plasmas issus de ces objets, et leur propagation dans le milieu interstellaire, ii) la topologie, la stabilité, et les signatures radiatives des chocs d’accrétion où la matière issue du disque protoplanétaire puis canalisée par le champ magnétique stellaire chute sur la chromosphère. Notre approche s’appuie sur des simulations numériques magnétohydrodynamique menées sur supercalculateurs (e.g. PRACE), et également sur des expériences dédiées réalisées sur des installations laser (e.g. LULI, PALS) et de puissance électrique pulsée (« Z-pinch ») de classe internationale. Des observations à très haute résolution angulaire sont également obtenues au VLT et avec les grands interféromètres submillimétrique (IRAM-PdBI, ALMA) afin de contraindre les modèles magnétohydrodynamique.

Séminaires à venir

Vendredi 21 décembre 2018, 14h00
Salle de l'atelier, Paris
Astrochemistry in star forming regions : new modeling approaches
Emeric BRON
LERMA
résumé :
Star-forming regions present rich infrared and millimeter spectra emitted by the gas exposed to the feedback of young stars. This emission is increasingly used to study the star formation cycle in other galaxies, but results from a complex interplay of physical and chemical processes : chemistry in the gas and on grain surfaces, (de)excitation processes of the atoms and molecules, heating and cooling balance,... Its understanding thus requires detailed astrochemical models that include the couplings between these processes. In this talk, I will present several examples where new modeling approaches of specific processes and their couplings proved crucial to solve persistent observational riddles : from the driving role of UV irradiation in the dynamics of photodissociation regions (PDR) to the efficient reformation of molecular hydrogen in these regions.
 
Mardi 15 janvier 2019, 11h00
Salle de l'atelier, Paris
ATTENTION jour ET heure inhabituels
Thresholds for Globular Cluster Formation and their Dominance of Star Formation in the Early-Universe
Bruce ELMEGREEN
IBM Research Division
résumé :
Young massive clusters (YMCs) are usually accompanied by lower-mass clusters and unbound stars with a total mass equal to several tens times the mass of the YMC. If this was also true when globular clusters (GCs) formed, then their cosmic density implies that most star formation before redshift ~2 made a GC that lasted until today. Star-forming regions had to change after this time for the modern universe to be making very few YMCs. Here we consider the conditions needed for the formation of a ~10^6 Msun cluster. These include a star formation rate inside each independent region that exceeds ~1 Msun/yr to sample the cluster mass function up to such a high mass, and a star formation rate per unit area of Sigma_SFR ~ 1 Msun/kpc^2/yr to get the required high gas surface density from the Kennicutt-Schmidt relation, and therefore the required high pressure from the weight of the gas. High pressures are implied by the virial theorem at cluster densities. The ratio of these two quantities gives the area of a GC-forming region, ~1 kpc^2, and the young stellar mass converted to a cloud mass gives the typical gas surface density of 500-1000 Msun/pc^2. Observations of star-forming clumps in young galaxies are consistent with these numbers, suggesting they formed today's GCs. Observations of the cluster cut-off mass in local galaxies agree with the maximum mass calculated from Sigma_SFR. Metal-poor stellar populations in local dwarf irregular galaxies confirm the dominant role of GC formation in building their young disks.
 
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