Теоретическое и наблюдательное исследование эффектов переноса вещества в аккреционных дисках молодых звёздных объектов

Проект: Проект-Грант

Сведения о проекте

Описание

Процессы переноса вещества в аккреционных дисках молодых звёздных объектов играют важнейшую роль в образовании звезд и планет из вещества диска, а также оказывают влияние на формирование органических молекул, создающих основу для возникновения жизни в планетной системе. Проект посвящён изучению влияния переноса вещества в аккреционных дисках молодых звёздных объектов на их наблюдательные характеристики, а также физическую структуру и химический состав.
Для исследования будут использоваться результаты наблюдений на крупнейших в мире интерферометрах инфракрасного и радиодиапазонов VLTI и ALMA, в том числе полученных в ходе проекта в соответствии с наблюдательным временем, выделенным в результате конкурсного отбора (в данный момент время выделено для наблюдений молодых звездных объектов AFGL 4176 и IRAS 13481-6124). В ходе выполнения проекта планируется проведение спектроскопического и фотометрического мониторинга, а также поляриметрических наблюдений молодых звёздных объектов. Мониторинговые и поляриметрические наблюдения будут выполнены на инструментах Коуровской астрономической обсерватории УрФУ и Европейской южной обсерватории. В рамках данного проекта впервые будет проведено исследование зависимости поляризации излучения молодых звёздных объектов от их возраста и других параметров диска, определяемых процессами переноса вещества и эволюции магнитного поля. С этой целью будут проведены поляриметрические наблюдения хорошо известных скоплений молодых звёздных объектов, таких как Tr 37 и NGC 7129. Также впервые будет исследовано изменение положения достаточно большого числа звёзд Ае/Ве Хербига на двухцветной диаграмме (J-H)-(H-K) на промежутках времени порядка года, что позволит обнаружить возможную переменность темпа аккреции вещества и физических условий в диске. Будет подробно исследована переменность запрещённых оптических линий [OI] в спектре звезды Хербига, на основе чего будет сделан вывод о возможных вариациях физических условий в аккреционном диске.
Для интерпретации и анализа данных наблюдений планируется использование теоретических моделей аккреционного диска. Будет проводиться численное моделирование эволюции молодых звёздных объектов с помощью кинематической магнитогидродинамической (МГД) модели аккреционных дисков молодых звёзд Дудорова и Хайбрахманова (2014) и с помощью двумерного численного кода Enlil. В ходе выполнения проекта модели получат дальнейшее развитие. В частности, в модели будет добавлен учет основных процессов ионизации, омической и магнитной амбиполярной диффузии магнитного поля, а также процессы динамики пыли. Предполагается сопряжение МГД-модели с химическим кодом MONACO, что позволит самосогласованно рассчитывать степень ионизации среды, а также химическую эволюцию органического материала в газе и на пылевых частицах в режиме пост-процессинга. Особое внимание при расчётах будет уделено структуре и химическому составу так называемой "мёртвой" зоны диска — области диска, где степень ионизации вещества наиболее низка. Наличие и параметры "мёртвой" зоны напрямую связаны с планетообразованием и образованием сложных и биогенных молекул в диске. Результаты моделирования будут использованы для расчёта поляризации излучения диска в континууме, фотометрических характеристик диска и распределения излучения в линиях различных молекул (моноокиси углерода, формальдегида и др.) по изображению диска. Расчёт переноса излучения будет выполняться с помощью открытых программных кодов, таких как LIME и RADMC-3D. Полученные характеристики излучения диска затем будут сравниваться с данными наблюдений. Таким образом, будет исследовано влияние процессов переноса на наблюдательные характеристики аккреционных дисков. В том числе, впервые будет исследована возможность наблюдений на современных интерферометрах вариаций поляризации излучения диска, связанных с наличием "мёртвых" зон в аккреционных дисках.
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания01/01/201531/12/2017

ГРНТИ

  • 41.17.27 Теория поглощения и излучения. Перенос излучения

Тип источника финансирования (РФФИ, РНФ, Х/Д, Гранты и т.д.)

  • РНФ

Площадка НИЧ УрФУ, где ведется данный грант (НИЧ Куйбышева, НИЧ Мира)

  • НИЧ Куйбышева

Результат исследований

  • 12 Статья
  • 3 Материалы конференции

Hierarchical structure of the interstellar molecular clouds and star formation

Dudorov, A. E. & Khaibrakhmanov, S. A., 20 дек 2017, В : Open Astronomy. 26, 1, стр. 285-292 8 стр.

Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • 2 Цитирования (Scopus)

    Large-scale magnetic field in the accretion discs of young stars: The influence of magnetic diffusion, buoyancy and Hall effect

    Khaibrakhmanov, S. A., Dudorov, A. E., Parfenov, S. Y. & Sobolev, A. M., 2017, В : Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 464, 1, стр. 586-598 13 стр.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

  • 8 Цитирования (Scopus)

    Magnetic Field Buoyancy in Accretion Disks of Young Stars

    Khaibrakhmanov, S. A. & Dudorov, A. E., ноя 2017, В : Physics of Particles and Nuclei Letters. 14, 6, стр. 882-885 4 стр.

    Результат исследований: Вклад в журналСтатья

    4 Цитирования (Scopus)

    Modern Paradigm of Star Formation in the Galaxy

    Sobolev, A. M., 2017, STARS: FROM COLLAPSE TO COLLAPSE. Balega, YY., Kudryavtsev, DO., Romanyuk & Yakunin, IA. (ред.). Astronomical Society of the Pacific, стр. 20-26 7 стр. (Astronomical Society of the Pacific Conference Series; том 510).

    Результат исследований: Глава в книге, отчете, сборнике статейМатериалы конференции