Descripción del proyecto
Arrojar luz sobre el enigmático torbellino de polvo y gas en el que se forman los planetas
Las nubes de gas y polvo giran en forma de disco plano (discos circunestelares) al alrededor de estrellas incipientes, lo cual se considera el origen de los sistemas planetarios. Los telescopios modernos han capturado crecientes, espirales y vientos dentro de los discos, lo cual sugiere que las cosas no son muy lineales ahí dentro. Sin embargo, indicios recientes sugieren que en realidad pueden mostrar una turbulencia muy baja debido a la pequeña fracción de partículas cargadas y, por lo tanto, un acoplamiento deficiente al campo magnético. Los conocimientos actuales se basan en la modelización bruta de las fuerzas magneto-hidrodinámicas hipotéticas (relacionadas con las propiedades magnéticas del gas ionizado) que guían la formación y la evolución de esos discos. El proyecto MHDiscs, financiado con fondos europeos, desarrolla modelos avanzados que integran principios de autoorganización y vientos magnetotérmicos como impulsores suplementarios de la evolución del disco circunestelar para mejorar nuestra comprensión de la formación planetaria.
Objetivo
Circumstellar discs are the birthplaces of planets. They form around young protostars and dissipate in a few million years. Modern submillimeter and optical telescopes such as ALMA and VLT/SPHERE are now able
to resolve thin structures in the bulk of these objects, such as rings, crescents, spirals and winds, probing the very origin of planetary systems similar to our own. Our current understanding of these discs relies on a very crude modelling of a hypothetic magneto-hydrodynamic (MHD) turbulence thought to play an essential role in the evolution and structure of these systems. However, there is now compelling theoretical and observational evidence that these discs are weakly turbulent, if not laminar, because of their low ionisation fraction and thus poor coupling to the magnetic field. This suggests that subtle MHD processes are driving the dynamics of these objects.
Moreover, my recent theoretical breakthroughs demonstrate that these gaseous discs are subject to self-organisation and magneto-thermal winds. These processes play a key role for the disc as they can control its radial structure and evolution. I propose that computing global non-ideal MHD models from massively parallel numerical simulations will shed a new light on these processes, connecting the long-term evolution of these discs to the formation of large scale structures seen by ALMA and SPHERE. We expect MHDiscs to provide reliable global evolution models by coupling gas dynamics to dust and irradiation. These models will be used to predict discriminant observables of the processes I propose, setting the stage for a deeper understanding of the formation of planetary systems.
Ámbito científico
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-COG - Consolidator GrantInstitución de acogida
75794 Paris
Francia