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Estudo de instabilidades dinâmicas e magnetohidrodinamicas em fluidos astrofísicos

Processo: 97/13706-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 1998
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2002
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica do Meio Interestelar
Pesquisador responsável:Elisabete Maria de Gouveia Dal Pino
Beneficiário:Cristian Ricardo Ghezzi
Instituição-sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Supernovas   Magnetohidrodinâmica

Resumo

Este projeto objetiva o estudo do desenvolvimento de instabilidades dinâmicas macroscópicas em fluidos astrofísicos. Instabilidades tais como: Kelvin-Helmholtz (K-H, e.g., Birkinshaw 1997); Rayleigh-Taylor (R-T, e.g., Landau e Lifshitz); e Parker (e.g., Parker 1966), são comuns a diferentes classes de objetos astrofísicos e têm papel relevante na formação de estruturas, filamentos e nuvens, na colimação e confinamento das fontes, na geração de turbulência, no transporte de energia e momentum, na mistura e termalização dos materiais das fontes, etc. A evolução linear e não-linear dessas instabilidades, segundo um tratamento analítico e numérico, será examinada em detalhe em três classes de fluidos astrofísicos: (i) jatos galácticos e extragalácticos (K-H e R-T); (ii) deflagração e detonação de super-novas de tipo Ia a partir de anãs brancas (K-H e R-T); e (iii) formação de nuvens insterestelares a altas latitudes na Galáxia (Parker) e geração e manutenção do campo magnético galáctico por dínamo. Para a análise numérica dessas instabilidades nas fontes (i) e (ii) utilizar-se-ão códigos hidrodinâmicos e magneto-hidrodinâmicos tridimensionais (3D), empregando-se a técnica numérica de Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), desenvolvidos para jatos astrofísicos (cf., Gouveia Dal Pino-e Benz 1993, 1994, Chernin, Masson, Gouveia Dal Pino e Benz 1994, Gouveia Dal Pino, Birkinshaw e Benz 1996, Gouveia Dal Pino e Birkinshaw 1996, Gouveia Dal Pino e Cerqueira 1996, Cerqueira, Gouveia Dal Pino e Herant 1997, Cerqueira e Gouveia Dal Pino 1997) e para super-novas de tipo II (Herant et al. 1994). Para o exame numérico do desenvolvimento da instabilidade de Parker em discos galácticos, utilizar-se-á o código 3-D MHD PPM ZEUS (e.g., Stone e Norman 1992). (AU)