Skip to main content
Ir a la página de inicio de la Comisión Europea (se abrirá en una nueva ventana)
español es
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS

Control of Instabilities in Rotating flows Conducting Electricity: dynamo seeds and subcritical transition to MHD turbulence in stellar objects.

Descripción del proyecto

El papel de los campos magnéticos a la hora de determinar la dinámica estelar

Comprender la formación de los campos magnéticos en las estrellas y los discos protoestelares es fundamental para explicar cómo las estrellas ralentizan su rotación con el tiempo (frenado rotacional) y atraen el material circundante (tasas de acreción). Estos dos procesos tienen una gran importancia para describir la evolución de las estrellas, pero aún no se comprenden del todo. Su modelización constituye todo un reto debido a la complejidad de las ecuaciones no lineales de la magnetohidrodinámica. Los métodos tradicionales no permiten explicar cómo crecen los campos magnéticos, ya que suelen requerir perturbaciones mayores (inestabilidad subcrítica de la dinamo) para desencadenar y amplificar los campos. El proyecto CIRCE, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, contribuirá a superar esta limitación. Los investigadores utilizarán herramientas matemáticas avanzadas, como análisis de estabilidad no lineal y técnicas de control óptimo, para identificar las perturbaciones energéticas más pequeñas que pueden desencadenar la generación de campos magnéticos.

Objetivo

Modeling magnetic field generation by dynamo instability in stellar objects is a long-standing challenge with far-reaching implications for stellar evolution theory. Underlying motivations are exemplified by the need to understand stellar spin-down and accretion rates in protostellar discs, which are known to be dynamically impacted by magnetic fields. The interest sparked by recurring discrepancies between predictive evolution models and rapidly-progressing observations drives the current research into the characterization of dynamo mechanisms in stellar objects.
This important challenge cannot be solved analytically due to the strong nonlinearities of the magnetohydrodynamics (MHD) equations. Solving it therefore requires the development of innovative numerical approaches. In many astrophysical flows, infinitesimal magnetic seeds cannot be amplified by the flow, whereas finite-amplitude magnetic seeds with a favourable spatial structure can drive, through the Lorentz force nonlinear feedback, the very flow motions on which they subsequently feed by subcritical dynamo instability. This situation is particularly relevant for radiative stellar layers or for the innermost regions of protostellar discs, where the history of perturbations can thus define the magnetic fate of the object. Yet, classical stability methods fail to systematically characterize subcritical dynamo solutions and identify their critical dynamo seeds. The CIRCE project will tackle this theoretical obstacle by developing the recent mathematical tools of nonlinear stability analysis, based on adjoint-based optimal control, for MHD flows. The aim of CIRCE is to identify the least-energy perturbations that can trigger subcritical dynamos and transition to MHD turbulence in models of (a) radiative zones and (b) protostellar discs, and to predict how the resulting transitions determine rotational dynamics and accretion rates.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2023-STG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET AUTOMATIQUE
Aportación neta de la UEn
€ 972 875,00
Dirección
DOMAINE DE VOLUCEAU ROCQUENCOURT
78153 Le Chesnay Cedex
Francia
Región
Ile-de-France Ile-de-France Yvelines
Tipo de actividad
Research Organisations
Enlaces
Coste total
€ 972 875,00

Beneficiarios (1)