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Stars: dynamical Processes driving tidal Interactions, Rotation and Evolution

Description du projet

Un modèle avancé pour comprendre la dynamique et l’évolution de la rotation des étoiles

La dynamique de rotation des étoiles influence considérablement leur évolution et celle de leur environnement planétaire et galactique. Les récents progrès de l’héliosismologie et de l’astérosismologie spatiales ont révélé que le noyau du Soleil tourne de manière quasi-uniforme, tandis que les étoiles sous-géantes et les géantes rouges subissent des ralentissements drastiques. Ces résultats soulignent la nécessité de mieux comprendre les interactions étoile-planète et étoile-étoile, qui contribuent à façonner les architectures orbitales et à modifier l’évolution stellaire. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet SPIRE entend développer des modèles de pointe qui décriront l’évolution à long terme des étoiles en rotation et de leurs systèmes. En déployant ces modèles dans des codes d’évolution stellaire avancés, SPIRE permettra aux chercheurs de mieux comprendre la dynamique de l’univers.

Objectif

The rotational dynamics of stars strongly impacts their evolution and those of their planetary and galactic environment. Space helio- and asteroseismology recently allowed an observational revolution in this domain. They revealed, e.g. that the core of the Sun is close to a uniform rotation while those of subgiant and red giant stars slow down drastically during their evolution. These important results demonstrate that powerful dynamical mechanisms (internal waves, magnetic fields, turbulence) are in action to extract angular momentum all along the evolution of stars.

Simultaneously, a very large diversity of stellar systems has been discovered and their number will strongly increase thanks to new space missions (K2, TESS, PLATO). It is thus urgent to progress on our understanding of star-planet and star-star interactions: highly complex dynamical processes leading to tidal dissipation in stars play a key role to shape the orbital architecture of their systems and they may deeply modify their evolution.

To interpret these observational breakthroughs, it is necessary to develop now new frontier theoretical and numerical long-term evolution models of rotating magnetic stars and of their systems. To reach this ambitious objective, the SPIRE project will develop new groundbreaking equations, prescriptions, and scaling laws that describe coherently all dynamical mechanisms that transport angular momentum and drive tidal dissipation in stars using advanced semi-analytical modeling and numerical simulations. They will be implemented in the new generation dynamical stellar evolution code STAREVOL and N-body code ESPER. This will allow us to provide state-of-the-art ab-initio integrated and coupled models for the long-term evolution of stars and of their systems, which cannot be directly simulated in 3D yet. SPIRE will thus provide key inputs for the whole astrophysical community: understanding the dynamics of stars is a fundamental step to understand our Universe.

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Institution d’accueil

COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES
Contribution nette de l'UE
€ 1 839 633,77
Adresse
RUE LEBLANC 25
75015 PARIS 15
France

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Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 1 839 633,77

Bénéficiaires (1)