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 23 octobre 2020, 14h00
téléconférence Zoom,
The role of molecular filaments in the origin of the IMF
Philippe ANDRÉ
CEA, Laboratoire d’Astrophysique AIM Paris-Saclay
résumé :
The origin of the stellar initial mass function (IMF) is one of the most debated
issues in astrophysics. I will discuss new insights into this problem based on a systematic census of prestellar cores and molecular filaments in nearby clouds taken as part of the Herschel Gould Belt survey, as well as higher-resolution observations with APEX/ArTéMiS and ALMA. Our results point to the key role of the quasi-universal filamentary structure pervading molecular clouds. They suggest that the dense cores making up the peak of the prestellar core mass function (CMF) - and indirectly the peak of the IMF - result from gravitational fragmentation of molecular filaments near the critical mass per unit length. The Salpeter power-law tail of the CMF/IMF may be at least partly inherited from the filament line mass function (FLMF), which is observed to follow a Salpeter-like power law in the regime of thermally supercritical filaments.

 
Vendredi 4 décembre 2020, 14h00
via Zoom, Paris
Simulating galaxies at high resolution in their cosmological context with NewHorizon: methods and some key results on galaxy properties and their morphology
Yohan DUBOIS
Institut d'Astrophysique de Paris
résumé :
Hydrodynamical cosmological simulations are increasing their level of realism by considering more physical processes, having more resolution or larger statistics. However, one usually has to either sacrifice the statistical power of such simulations or the resolution reach within galaxies. I will introduce the NewHorizon project where a zoom-in region of ~(16 Mpc)^3, larger than a standard zoom-in region around a single halo, embedded in a larger box is simulated at high resolution. A resolution of up to 34 pc, typical of individual zoom-in state-of-the-art resimulated halos is reached within galaxies, allowing the simulation to capture the multi-phase nature of the interstellar medium and the clumpy nature of the star formation process in galaxies. I will present and discuss several key fundamental properties of galaxies and of their black holes. Due to its exquisite spatial resolution, NewHorizon captures the inefficient process of star formation in galaxies, which evolve over time from being more turbulent, gas-rich and star-bursting at high redshift. These high redshift galaxies are also more compact, and are more elliptical, disturbed and clumpier until the level of internal gas turbulence decays enough to allow for the formation of stable rotating discs. I will show the origin and persistence of the thin and thick disc components, and explain why the settling of discs ``magically’’ occurs at around a stellar mass of 1e10 Msun.

 
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