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Modelagem da formação e evolução de discos estelares gasosos de acreção e decreção

Processo: 13/16801-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2014
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Estelar
Pesquisador responsável:Alex Cavaliéri Carciofi
Beneficiário:Despina Panoglou
Instituição-sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil

Resumo

Este trabalho propõe-se estudar teoricamente e observacionalmente os discos estelares de acreção e de decréscimo formados em torno de estrelas. Ambos são controlados da mesma física (gravitação, transferência de radiação, pressão de radiação).O objetivo principal será o disco de descréscimo observado em estrelas Be, que são as únicas da sequência principal que estão rodeadas por tais estruturas. O progresso recente na literatura permitiu o estabelecimento dum mecanismo que pode fazer o disco crescer: dada uma fonte de matéria (a estrela) e momento angular suficiente, o material pode ser progressivamente levado a órbitas mais elevadas por meio da difusão viscosa. Os modelos atuais presumem que o material é ejetado pela estrela a partir do equador, com simetria axial. Isto é claramente uma suposição muito forte, que não pode reproduzir a variabilidade observada em estrelas Be: estas são muito variáveis, e parte da variabilidade certamente provém de ejeções assimétricas de matéria. Neste trabalho, nos propomos a estudar o problema de como formar um disco de decréscimo a partir de ejeções discretas de matéria pela fotosfera. Para isso, usaremos códigos hidrodinâmicos e de transporte radiativo desenvolvidos pelo supervisor e seus colaboradores. Com este estudo esperamos explicar qualitativamente (e, possivelmente, quantitativamente) a variabilidade observada em estrelas Be e com isso impor vínculos importantes sobre a natureza das ejeções de matéria (massa ejetada, duração e frequência dos eventos).O objetivo da segunda parte deste projeto é a criação dum modelo magnetohidrodinâmico auto-consistente para discos de acreção, que irá calcular simultaneamente a estrutura dinâmica, térmica e química do disco. O cálculo simultâneo da magnetohidrodinâmica, evolução química e transferência de radiação não é comum em astrofísica, pela sua complexidade, mas é necessário para transmitir o feedback de/para variáveis magnetohidrodinâmicas que estão interligadas com a química, por exemplo, temperatura, fração de ionização, fração de elétrons livres, velocidades de tração. Assim, o modelo pode ser uma primeira etapa para unificar a magnetohidrodinâmica com a física térmica e a radiação. Ele será baseado num código magnetohidrodinâmico para ventos de discos de acreção moleculares, que ignora esse feedback e foi desenvolvido pela candidata em seu doutorado. O código de transferência radiativa desenvolvido pelo supervisor será implementado no modelo final, para podermos produzir previsões observacionais.Acreditamos que o projeto de pesquisa proposto é capaz de estimular o interesse científico em muitos campos de astrofísica, em particular, (a) protoestrelas, estrelas de pré-sequência principal, objetos compactos e outros corpos celestes, onde discos de acreção são observados, e (b) estrelas Be temporariamente cercadas por discos de decréscimo. Além disso, os resultados deste projeto podem ser particularmente úteis para pesquisa futura envolvendo (c) processos estocásticos na superfície de estrelas, e (d) qualquer tentativa para cálculos paralelos de magnetohidrodinâmica e astroquímica.

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PANOGLOU, DESPINA; FAES, DANIEL M.; CARCIOFI, ALEX C.; OKAZAKI, ATSUO T.; BAADE, DIETRICH; RIVINIUS, THOMAS; FERNANDES, MARCELO BORGES. Be discs in coplanar circular binaries: Phase-locked variations of emission lines. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 473, n. 3, p. 3039-3050, JAN 2018. Citações Web of Science: 4.
CYR, I. H.; JONES, C. E.; PANOGLOU, D.; CARCIOFI, A. C.; OKAZAKI, A. T. Be discs in binary systems - II. Misaligned orbits. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 471, n. 1, p. 596-605, OCT 2017. Citações Web of Science: 0.
AKRAS, S.; RAMIREZ VELEZ, J. C.; NANOURIS, N.; RAMOS-LARIOS, G.; LOPEZ, J. M.; HIRIART, D.; PANOGLOU, D. Multi-band polarimetry of post-asymptotic giant branch stars - I.Optical measurements. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 466, n. 3, p. 2948-2982, APR 2017. Citações Web of Science: 4.
PANOGLOU, DESPINA; CARCIOFI, ALEX C.; VIEIRA, RODRIGO G.; CYR, ISABELLE H.; JONES, CAROL E.; OKAZAKI, ATSUO T.; RIVINIUS, THOMAS. Be discs in binary systems - I. Coplanar orbits. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 461, n. 3, p. 2616-2629, SEP 21 2016. Citações Web of Science: 19.
KLEMENT, R.; CARCIOFI, A. C.; RIVINIUS, TH.; PANOGLOU, D.; VIEIRA, R. G.; BJORKMAN, J. E.; STEFL, S.; TYCNER, C.; FAES, D. M.; KORCAKOVA, D.; MUELLER, A.; ZAVALA, R. T.; CURE, M. Multitechnique testing of the viscous decretion disk model I. The stable and tenuous disk of the late-type Be star beta CMi. Astronomy & Astrophysics, v. 584, DEC 2015. Citações Web of Science: 13.

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