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Estudo da evolução química de gelos astrofísicos na vizinhança de objetos estelares jovens empregando dados experimentais no infravermelho e modelagem computacional

Processo: 15/10492-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2015
Vigência (Término): 30 de setembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica do Meio Interestelar
Pesquisador responsável:Sergio Pilling Guapyassu de Oliveira
Beneficiário:Will Robson Monteiro Rocha
Instituição-sede: Instituto de Pesquisa e Desenvolvimento (IP&D). Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:09/18304-0 - Síntese e degradação de espécies moleculares pré-bióticas em atmosferas planetárias, cometas e gelos interestelares simulados, AP.JP
Bolsa(s) vinculada(s):16/23054-7 - Formação de moléculas complexas de gelos astrofísicos em regiões de formação estelar por UV e raios-X empregando o código ProDiMo e dados de laboratório, BE.EP.PD
Assunto(s):Astroquímica   Formação de estrelas   Gelos astrofísicos   Evolução química   Radiação ionizante   Modelagem computacional   Telescópio infravermelho

Resumo

Tem sido mostrado através de observações com os telescópios no infravermelho ISO (Infrared Space Observatory) e SST (Spitzer Space Telescope), que existem gelos astrofísicos na vizinhança de obetos estelares jovens (protoestrelas). Dentre eles, podem-se citar os gelos de H2O, CO, CO2, NH3, CH3OH, CH4, HCOOH, H2CO, CH3CHO. Paralelo às observações dos espectros de protoestrelas, diversos trabalhos experimentais têm mostrado que gelos complexos são formados quando moléculas simples interagem com fótons e partículas energéticas, como em um cenário que é típico de regiões de formação estelar. Durante este projeto, iremos aplicar os dados no infravermelho de gelos astrofísicos processados por radiação ionizante em modelos computacionais de transferência radiativa (RADMC-3D, ProDiMo). Os dados experimentais serão obtidos, em princípio no laboratório LASA/Univap (UV, raios-X moles e elétrons) e laboratório GANIL na França (íons pesados - MeV) Através disso, vamos simular os observáveis físicos obtidos com telescópios espaciais no infravermelho. Este estudo permitirá obter os índices de refração complexos de várias moléculas, além de mostrar como varia a força da banda de várias ligações moleculares, que é um parâmetro fundamental para estimar abundâncias de espécies sólidas. Além disso, iremos investigar se a presença de moléculas complexas em torno de protoestrelas é resultado único do campo de radiação do cenário atual de protoestrelas classe I e T-Tauri, ou se a química observada é produto do processamento pelo campo de radiação interestelar dos gelos na nuvem primordial.

Publicações científicas (6)
(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)
PILLING, S.; ROCHA, W. R. M.; FREITAS, F. M.; DA SILVA, P. A. Photochemistry and desorption induced by X-rays in water rich astrophysical ice analogs: implications for the moon Enceladus and other frozen space environments. RSC ADVANCES, v. 9, n. 49, p. 28823-28840, SEP 12 2019. Citações Web of Science: 0.
ROCHA, W. R. M.; PILLING, S. The role of external far-ultraviolet irradiation in the survival of astrophysical ices in Elias 29. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 478, n. 4, p. 5190-5198, AUG 2018. Citações Web of Science: 1.
VASCONCELOS, FREDSON DE A.; PILLING, SERGIO; ROCHA, WILL R. M.; ROTHARD, HERMANN; BODUCH, PHILIPPE. Energetic Processing of N-2:CH4 Ices Employing X-Rays and Swift Ions: Implications for Icy Bodies in the Outer Solar System. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 850, n. 2 DEC 1 2017. Citações Web of Science: 3.
VASCONCELOS, F. A.; PILLING, S.; ROCHA, W. R. M.; ROTHARD, H.; BODUCH, P. Radiolysis of N-2-rich astrophysical ice by swift oxygen ions: implication for space weathering of outer solar system bodies. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 19, n. 35, p. 24154-24165, SEP 21 2017. Citações Web of Science: 4.
VASCONCELOS, F. A.; PILLING, S.; ROCHA, W. R. M.; ROTHARD, H.; BODUCH, P.; DING, J. J. Ion irradiation of pure and amorphous CH4 ice relevant for astrophysical environments. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 19, n. 20, p. 12845-12856, MAY 28 2017. Citações Web of Science: 13.
ROCHA, W. R. M.; PILLING, S.; DE BARROS, A. L. F.; ANDRADE, D. P. P.; ROTHARD, H.; BODUCH, P. Infrared complex refractive index of astrophysical ices exposed to cosmic rays simulated in the laboratory. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 464, n. 1, p. 754-767, JAN 2017. Citações Web of Science: 3.

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