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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Three-dimensional spectral modelling of astrophysical transients : unravelling the nucleosynthetic content of supernovae and kilonovae

Description du projet

La recherche pourrait apporter un nouvel éclairage sur les éléments créés lors des explosions stellaires

Retracer l’origine de la formation des éléments chimiques constitue l’une des quêtes les plus fascinantes en astronomie. On pense que la plupart des éléments du tableau périodique sont produits par les supernovas et les kilonovas. Toutefois, grâce à un nombre croissant de nouvelles données d’observation et à des capacités de modélisation avancées, les chercheurs sont en mesure de déterminer expérimentalement le déroulement de la nucléosynthèse et la structure des éléments transitoires. Le projet SUPERSPEC, financé par l’UE, entend déterminer l’origine des éléments en étudiant les spectres des supernovas et des kilonovas en phase dite nébulaire, au cours de laquelle les régions internes deviennent visibles. De nouvelles méthodes de synthèse spectrale seront mises au point et permettront de déterminer précisément les propriétés microphysiques et macrophysiques principales. Les résultats du projet permettront non seulement d’évaluer la production d’éléments d’origine cosmique, mais offriront également un terrain d’essai pour tester les théories de l’évolution stellaire, de la nucléosynthèse et des processus d’explosion.

Objectif

Determining the origin of the elements is a fundamental quest in physics and astronomy. Most of the elements in the periodic table are believed to be produced by supernovae and kilonovae. However, this has for decades been little more than a prediction from theory. Now, with a dramatically changing observational situation and new modelling capabilities, it is within our reach to determine the nucleosynthesis production and structure in these transients. To really see what supernovae and kilonovae contain, we must study their spectra in the later so called nebular phase when the inner regions become visible. This project is aimed at establishing the first picture of the origin of elements by determining the yields from supernovae and kilonovae using such analysis. To do this, new spectral synthesis methods need to be developed considering the necessary microphysical (ejecta chemistry, r-process physics, time-dependent gas state) and macrophysical (3D radiation transport) processes to obtain sufficient accuracy. These tools will then be applied to the first 3D explosion simulations of these transients now becoming available. When applied to the growing library of data emerging from automated surveys and follow-up programs, as well to the recent first kilonova observations, this will provide a breakthrough in our understanding of these transients. This development will not only allow a determination of cosmic element production, but also allow tests of theories for stellar evolution, nucleosynthesis, and explosion processes. This will in turn have fundamental impact on several fields of astrophysics such as population synthesis, galactic chemical evolution modelling, and understanding of mass transfer in the progenitor systems. It has a strong connection to recent detections of stellar-mass black holes and merging neutron stars by gravitational waves.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-STG - Starting Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

STOCKHOLMS UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 1 500 000,00
Adresse
UNIVERSITETSVAGEN 10
10691 Stockholm
Suède
Région
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 500 000,00

Bénéficiaires (1)