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Extreme Particle Acceleration in Shocks: from the laboratory to astrophysics

Descrizione del progetto

Svelare i meccanismi fisici alla base delle onde d’urto astrofisiche

Le onde d’urto sono tra gli acceleratori di particelle più potenti dell’universo. Generate da interazioni violente di flussi di plasma supersonici, e spesso relativistici, con il mezzo ambientale, le onde d’urto comportano interazioni complesse tra la dinamica dei flussi, i campi magnetici e le particelle accelerate. Il progetto XPACE, finanziato dall’UE, si propone di indagare il meccanismo preciso che guida tali interazioni. Usando descrizioni basilari, simulazioni parallele ed esperimenti di laboratorio, i ricercatori studieranno la microfisica delle onde d’urto. Nuovi modelli completi descriveranno i processi del plasma che modellano l’amplificazione del campo magnetico, l’accelerazione delle particelle e l’emissione di radiazioni nelle onde d’urto, per risolvere le domande centrali sui fenomeni estremi del plasma.

Obiettivo

Astrophysical shocks are among the most powerful particle accelerators in the Universe. Generated by violent interactions of supersonic, and often relativistic, plasma flows with the ambient medium, shock waves involve a complex and highly nonlinear interplay between the dynamics of flows, magnetic fields, and accelerated particles through mechanisms not yet fully understood. What is the origin of cosmic rays?, What controls particle injection and the acceleration efficiency in collisionless shocks?, How is the physics of relativistic shocks modified by electron-positron pair production?, Can these mechanisms be studied in the laboratory? These are long-standing scientific questions, closely tied to extreme plasma physics processes, and where the interplay between micro-instabilities and the global dynamics is critical. Advances in high-power lasers and particle beams are just now opening unique opportunities to probe the microphysics of shocks and particle acceleration in controlled laboratory experiments for the first time. Together with the fast-paced developments in fully-kinetic plasma simulations, computational power, and astronomical observations, the time is ripe to deploy a research program focused on particle acceleration in shocks that can transform our ability to address these questions. In the ERC grant XPACE, we aim to use first-principles massively parallel simulations and laboratory experiments to study the microphysics of non-relativistic and relativistic shocks, and to use data-driven techniques to develop multi-scale models that bridge the gap between the microphysics and the global dynamics. This project will build comprehensive models of the plasma processes that shape magnetic field amplification, particle acceleration, and radiation emission in shocks, with the goal of solving central questions in extreme plasma phenomena, opening new avenues between theory, computation, laboratory experiments, and astrophysical observations.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-COG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

IST-ID ASSOCIACAO DO INSTITUTO SUPERIOR TECNICO PARA A INVESTIGACAO E O DESENVOLVIMENTO
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 799 990,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 799 990,00

Beneficiari (1)

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