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

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.