NUCLEOSYNTHESIS AND MOLECULAR PROCESSES IN EVOLVED STARS: FROM (RADIO)ISOTOPES TO COMPLEX MOLECULAR NANOSTRUCTURES (Q3137787)
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Project Q3137787 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | NUCLEOSYNTHESIS AND MOLECULAR PROCESSES IN EVOLVED STARS: FROM (RADIO)ISOTOPES TO COMPLEX MOLECULAR NANOSTRUCTURES |
Project Q3137787 in Spain |
Statements
112,106.5 Euro
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131,890.0 Euro
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85.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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INSTITUTO DE ASTROFISICA DE CANARIAS (IAC)
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28°29'8.77"N, 16°18'57.38"W
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38023
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LAS ESTRELLAS DE MASA BAJA E INTERMEDIA (M < 8 MASAS SOLARES, MS) REPRESENTAN LA MAYORIA DE ESTRELLAS EN EL COSMOS Y TERMINAN SUS VIDAS EN LA RAMA ASINTOTICA DE LAS GIGANTES (AGB) - JUSTO ANTES DE FORMAR NEBULOSAS PLANETARIAS (NPS) - CUANDO EXPERIMENTAN PROCESOS NUCLEOSINTETICOS Y MOLECULARES COMPLEJOS. LAS ESTRELLAS AGB TAMBIEN EXPERIMENTAN INTENSAS PERDIDAS DE MASA, ENRIQUECIENDO EFICIENTEMENTE EL MEDIO INTERESTELAR (MI) CON GAS Y POLVO/MOLECULAS. DE ESTA FORMA, LAS ESTRELLAS AGB SON IMPORTANTES CONTRIBUYENTES AL ENRIQUECIMIENTO DEL MI, DONDE NACEN NUEVAS ESTRELLAS Y PLANETAS (INCLUYENDO NUESTRO PROPIO SISTEMA SOLAR TEMPRANO, SST) Y A LA EVOLUCION QUIMICA DE SISTEMAS ESTELARES COMO CUMULOS GLOBULARES (CGS) Y GALAXIAS. EN PARTICULAR, LAS AGBS MAS MASIVAS (M > 4-5 MS) SINTETIZAN (RADIO)ISOTOPOS (COMO 87RB, 26AL, 60FE, 7LI, 14N) MUY DIFERENTES DE LOS FORMADOS POR AGBS MENOS MASIVAS Y EXPLOSIONES DE SUPERNOVA DEBIDO A LOS DIFERENTES MECANISMOS DE NUCLEOSINTESIS. LAS ESTRELLAS EVOLUCIONADAS EN LA FASE DE TRANSICION ENTRE AGBS Y NPS TAMBIEN FORMAN DIVERSOS COMPUESTOS ORGANICOS COMO HIDROCARBUROS POLICICLICOS AROMATICOS Y NANOESTRUCTURAS MOLECULARES DE FULERENO Y GRAFENO, SIENDO UN MARAVILLOSO LABORATORIO ASTROQUIMICO. COLABORACIONES ASTRONOMICAS PUNTERAS COMO SDSS-IV/APOGEE-2 Y PROXIMAS INSTALACIONES ESPACIALES COMO EL TELESCOPIO JAMES WEBB REPRESENTAN UN PASO FUNDAMENTAL PARA ENTENDER LA NUCLEOSINTESIS Y LOS PROCESOS MOLECULARES EN ESTRELLAS EVOLUCIONADAS._x000D_ PROPONEMOS EXPLORAR LA NUCLEOSINTESIS DE (RADIO)ISOTOPOS LIGEROS/PESADOS EN ESTRELLAS AGB Y COMO ESTAS CONTRIBUYEN A LA RADIOACTIVIDAD DEL SST ASI COMO A LA FORMACION/EVOLUCION DE CGS Y GALAXIAS. ESPECIFICAMENTE, LAS GRANDES MUESTRAS DE ESTRELLAS (EXTRA-)GALACTICAS AGB Y DE CGS IMPONDRAN LIGADURAS OBSERVACIONALES FUNDAMENTALES PARA LOS MODELOS DE NUCLEOSINTESIS AGB Y MEJORARAN SIGNIFICATIVAMENTE NUESTRO ACTUAL ENTENDIMIENTO DE LA EVOLUCION QUIMICA DE CGS._x000D_ TAMBIEN PRETENDEMOS ENTENDER EL PROCESO DE FORMACION "TOP-DOWN" DE NANOESTRUCTURAS MOLECULARES DE FULERENO Y GRAFENO EN ESTRELLAS EVOLUCIONADAS, INVOLUCRANDO EL PROCESADO FOTOQUIMICO DE NANOPARTICULAS DE CARBONO AMORFO HIDROGENADO Y MATERIALES NATURALES SIMILARES COMO EL QUEROGENO Y LOS ASFALTENOS. ENTENDIENDO ESTO, REVELAREMOS OTRAS TRES GRANDES PREGUNTAS ASTROQUIMICAS: ¿CUAL ES EL PAPEL DE ESTAS NANOESTRUCTURAS MOLECULARES EN LA QUIMICA/FISICA INTERESTELAR Y CIRCUNESTELAR? ¿CUAL ES EL ORIGEN DE LA EMISION IR AUN NO IDENTIFICADA Y OBSERVADA AMPLIAMENTE EN EL UNIVERSO? ¿QUE OTRAS FORMAS DE CARBONO ESTAN PRESENTES EN EL ESPACIO?. ESTOS COMPUESTOS SON SIMILARES A LA MATERIA ORGANICA EN DISCOS PROTO-PLANETARIOS Y CUERPOS DEL SS Y SU ESTUDIO PUEDE TENER IMPORTANTES IMPLICACIONES PARA EL ENRIQUECIMIENTO DEL SST. PARA RESPONDER ESTAS PREGUNTAS, PROPONEMOS IR MAS ALLA DEL ESTADO DEL ARTE, COMBINANDO DATOS ASTRONOMICOS, EXPERIMENTOS DE LABORATORIO DE PRIMER NIVEL Y NOVEDOSOS CALCULOS QUIMICO-CUANTICOS. CONSOLIDAREMOS ESTA NUEVA INVESTIGACION INTERDISCIPLINAR - CRUZANDO LAS FRONTERAS ENTRE ASTRONOMIA, QUIMICA Y FISICA - QUE DARA LUGAR A NUEVOS DESCUBRIMIENTOS CON POTENCIALES APLICACIONES EN NANOTECNOLOGIA E INDUSTRIA._x000D_ FINALMENTE, TERMINAREMOS UN SUB-PROYECTO RECIENTE QUE USA EL TELESCOPIO ESPACIAL GALEX PARA DESCUBRIR ESTRELLAS BINARIAS EN NPS GALACTICAS; BUSCANDO VARIABILIDAD Y DISTRIBUCIONES DE ENERGIA ESPECTRAL DOBLES. ANALIZANDO LA EMISION ESTELAR/NEBULAR, EXPLORAREMOS LA CONTRIBUCION DE AMBAS COMPONENTES A LOS FILTROS GALEX Y SDSS. (Spanish)
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LOW- TO INTERMEDIATE-MASS (M < 8 SOLAR MASSES, MS) STARS REPRESENT THE MAJORITY OF STARS IN THE COSMOS. THEY FINISH THEIR LIVES ON THE ASYMPTOTIC GIANT BRANCH (AGB) - JUST BEFORE THEY FORM PLANETARY NEBULAE (PNE) - WHERE THEY EXPERIENCE COMPLEX NUCLEOSYNTHETIC AND MOLECULAR PROCESSES. AGB STARS ALSO EXPERIENCE STRONG MASS LOSS, EFFICIENTLY ENRICHING THE INTERSTELLAR MEDIUM (ISM) WITH GAS AND MOLECULES/DUST. THUS, AGB STARS ARE IMPORTANT CONTRIBUTORS TO THE ENRICHMENT OF THE ISM WHERE NEW STARS/PLANETS ARE BORN (INCLUDING OUR OWN EARLY SOLAR SYSTEM, ESS), AND TO THE CHEMICAL EVOLUTION OF STELLAR SYSTEMS LIKE GLOBULAR CLUSTERS (GCS) AND GALAXIES. IN PARTICULAR, THE MORE MASSIVE (M > 4-5 MS) AGB STARS SYNTHESIZE VERY DIFFERENT (RADIO)ISOTOPES (SUCH AS 87RB, 26AL, 60FE, 7LI, 14N) FROM THOSE FORMED BY LOWER MASS AGB STARS AND SUPERNOVA DETONATIONS, AS A CONSEQUENCE OF DIFFERENT NUCLEOSYNTHESIS MECHANISMS. EVOLVED STARS IN THE TRANSITION PHASE BETWEEN AGB STARS AND PNE ALSO FORM DIVERSE ORGANIC COMPOUNDS LIKE POLYCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS, AND FULLERENE AND GRAPHENE MOLECULAR NANOSTRUCTURES, BEING A WONDERFUL LABORATORY FOR ASTROCHEMISTRY. ON-GOING MASSIVE SURVEYS LIKE SDSS-IV/APOGEE-2 AND UPCOMING SPACE-BASED FACILITIES SUCH AS THE JAMES WEBB SPACE TELESCOPE (JWST) REPRESENT A FUNDAMENTAL STEP FORWARD TO UNDERSTAND THE NUCLEOSYNTHESIS AND MOLECULAR PROCESSES IN EVOLVED STARS. _x000D_ WE PROPOSE TO EXPLORE THE NUCLEOSYNTHESIS OF LIGHT AND HEAVY (RADIO)ISOTOPES IN AGB STARS AND HOW THEY CONTRIBUTE TO THE ESS RADIOACTIVE INVENTORY AS WELL AS TO THE FORMATION AND EVOLUTION OF GCS AND GALAXIES. SPECIFICALLY, THE LARGE SDSS-IV/APOGEE-2 SAMPLES OF MILKY WAY AND EXTRA-GALACTIC AGB AND GC STARS WILL IMPOSE FUNDAMENTAL OBSERVATIONAL CONSTRAINTS TO THE ACTUAL AGB THEORETICAL MODELS AND WILL SIGNIFICANTLY IMPROVE OUR PRESENT UNDERSTANDING OF THE CHEMICAL EVOLUTION OF GCS. _x000D_ WE ALSO AIM AT UNDERSTANDING THE TOP-DOWN FORMATION PROCESS OF FULLERENE AND GRAPHENE MOLECULAR NANOSTRUCTURES IN EVOLVED STARS, INVOLVING THE PHOTOCHEMICAL PROCESSING OF HYDROGENATED AMORPHOUS CARBON NANOPARTICLES AND SIMILAR NATURAL MATERIALS LIKE KEROGEN AND ASPHALTENES. BY UNDERSTANDING THIS, WE WILL UNVEIL ANOTHER THREE BIG QUESTIONS IN ASTROCHEMISTRY: WHAT IS THE ROLE OF THESE MOLECULAR NANOSTRUCTURES IN CIRCUMSTELLAR/INTERSTELLAR CHEMISTRY AND PHYSICS? WHAT IS THE ORIGIN OF THE UNIDENTIFIED IR EMISSION WIDELY OBSERVED IN THE UNIVERSE? WHAT OTHER FORMS OF C ARE PRESENT IN SPACE? THE COMPLEX COMPOUNDS TO BE EXPLORED HERE ARE SIMILAR TO THE ORGANIC MATTER FOUND IN PROTO-PLANETARY DISKS AND SS BODIES AND THEIR STUDY MAY HAVE IMPORTANT IMPLICATIONS FOR THE ESS ENRICHMENT. WE PROPOSE TO GO BEYOND THE STATE-OF-THE-ART TO ANSWER THE OPEN QUESTIONS ABOVE BY COMBINING ASTRONOMICAL DATA, TOP-LEVEL ORGANIC CHEMISTRY LAB EXPERIMENTS, AND NOVEL QUANTUM-CHEMISTRY CALCULATIONS. WE WILL CONSOLIDATE THIS NEW INTERDISCIPLINARY RESEARCH - CROSSING THE BOUNDARIES BETWEEN ASTRONOMERS, CHEMISTS, AND PHYSICISTS - THAT WILL LEAD TO NEW DISCOVERIES IN THIS UNEXPLORED FIELD, WITH POTENTIAL APPLICATIONS IN NANOTECHNOLOGY AND INDUSTRY._x000D_ FINALLY, WE WILL FINISH A SUB-PROJECT VERY RECENTLY STARTED USING THE GALEX DATABASE TO DISCOVER BINARY CENTRAL STARS IN GALACTIC PNE; LOOKING FOR DOUBLE SPECTRAL ENERGY DISTRIBUTIONS BUT ALSO FOR VARIABILITY. BY ANALYSING BOTH THE EMISSION FROM THE STAR AND NEBULA, WE WILL EXPLORE THE STELLAR AND NEBULAR CONTRIBUTIONS TO THE GALEX AND SDSS FILTERS. (English)
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STRELLS de masse inférieure et intermédiaire (M < 8 SOLARES, MS) REPRÉSENTANT LE Maire des Strels DANS LES COSMOS ET TERMINEZ VOTRE vies DANS LA RAM ASINTOTIC des gigants (AGB) — JUSTE AVANT FORMEWING PLANETARIA nébulae (NPS) — expérimentation PROCESSES PROCESSES nucléosynthétiques et MOLECULARES COMPLÉCULAIRES. LES ÉTOILES AGB SUBISSENT ÉGALEMENT DES PERTES DE MASSE INTENSES, ENRICHISSANT EFFICACEMENT LE MILIEU INTERSTELLAIRE (MI) DE GAZ ET DE POUSSIÈRES/MOLÉCULES. DE CETTE FAÇON, LES ÉTOILES AGB SONT DES CONTRIBUTEURS IMPORTANTS À L’ENRICHISSEMENT DE MON, OÙ NAISSENT DE NOUVELLES ÉTOILES ET PLANÈTES (Y COMPRIS NOTRE PROPRE SYSTÈME SOLAIRE PRÉCOCE, SST), ET À L’ÉVOLUTION CHIMIQUE DE SYSTÈMES STELLAIRES TELS QUE CUMULOS GLOBULAIRES (CGS) ET GALAXIES. EN PARTICULIER, LES AGB LES PLUS MASSIFS (M > 4-5 MS) SYNTHÉTISENT DES ISOTOPES (RADIO) (TELS QUE 87RB, 26AL, 60FE, 7LI, 14N) TRÈS DIFFÉRENTS DE CEUX FORMÉS PAR DES AGB MOINS MASSIVES ET DES EXPLOSIONS DE SUPERNOVA EN RAISON DE DIFFÉRENTS MÉCANISMES DE NUCLÉOSYNTHÈSE. LES ÉTOILES ONT ÉVOLUÉ AU COURS DE LA PHASE DE TRANSITION ENTRE LES AGB ET LES NPS, FORMANT ÉGALEMENT DIVERS COMPOSÉS ORGANIQUES TELS QUE LES HYDROCARBURES AROMATIQUES POLYCYCLIQUES ET LES NANOSTRUCTURES MOLÉCULAIRES DE FULERENE ET DE GRAPHÈNE, ÉTANT UN MERVEILLEUX LABORATOIRE ASTROQUIMICO. Collaborations astronomiques AS SDSS-IV/APOGEE-2 ET INSTALATIONS PROXIMALES spaciales comme la téléscopie JAMES WEBB REPRESENT Un PAIEMENT FUNDAMENTAL pour comprendre les nucléosynthèses ET les processus MOLECULAIRES DANS LES STRESSES ÉVOLUTIONNES._x000D_ PROPONOSES explorant la nucléosynthèse de (RADIO)ISOTOPOS Ligeros/HEIGHTS IN AGB les ÉTATS ET LE CONTRIBUT DE LA radioactivité de la SST ainsi que de la FORMATION/ÉVALUATION/ÉVALUATION DE GALAXIE. Plus précisément, les grandes STRELIES GALactiques AGB et CGS (EXTRA) imposeront des LIGADURS FUNDAMENTAL d’observation pour les modèles de nucléosynthèse AGB et amélioreront significativement NOS EVOLUTION Évolutionnelle CHEMIQUE actuelle CGS._x000D_ Nous avons également l’intention de comprendre la FORMATION «TOP-DOWN» des nanostructures du fulerene et du Grafen MOLECULAR dans les agrafes évoluées, impliquant le PROCESSUS PHOTOCHIMIQUE des nanoparticules AMORFO CARBON hydrogénés et des MATERIALS NATURAUX SIMILAIRES ainsi que du kérogène et de l’asphalte. EN COMPRENANT CELA, NOUS RÉVÉLERONS TROIS AUTRES GRANDES QUESTIONS ASTROQUIMICAS: QUEL EST LE RÔLE DE CES NANOSTRUCTURES MOLÉCULAIRES DANS LA CHIMIE/PHYSIQUE INTERSTELLAIRE ET CIRCUMSTELLAIRE? QUELLE EST L’ORIGINE DE L’ÉMISSION QUI EST ENCORE NON IDENTIFIÉE ET LARGEMENT OBSERVÉE DANS L’UNIVERS? QUELLES AUTRES FORMES DE CARBONE SONT PRÉSENTES DANS L’ESPACE? CES COMPOSÉS SONT SIMILAIRES À LA MATIÈRE ORGANIQUE DANS LES DISQUES PROTO-PLANÉTAIRES ET LES CORPS SS ET LEUR ÉTUDE PEUT AVOIR DES IMPLICATIONS IMPORTANTES POUR L’ENRICHISSEMENT DE LA SST. POUR RÉPONDRE À CES QUESTIONS, NOUS PROPOSONS D’ALLER AU-DELÀ DE L’ÉTAT DE L’ART, EN COMBINANT DES DONNÉES ASTRONOMIQUES, DES EXPÉRIENCES DE LABORATOIRE DE PREMIER NIVEAU ET DE NOUVEAUX CALCULS CHIMIQUES-QUANTIQUES. Nous allons consolider cette nouvelle RECHERCHE interdisciplinaire — en croisant les fronters ENTRE ASTRONOMIE, CHIMICA ET PHYSIQUE — QU’IL D’APPLICATION DE NOUVELLES DISCOVERMENTS AVEC POTENTES APPLICATIONS EN NANOTECHNOLOGIE ET INDUSTRIE._x000D_ FINALENT, nous terminerons un sous-projet récitant qui utilise la téléscopie spaciale GALEX pour découvrir BINARY Strels dans NPS galactique; RECHERCHE DE DISTRIBUTIONS D’ÉNERGIE SPECTRALES DOUBLES ET DE VARIABILITÉ. EN ANALYSANT L’ÉMISSION STELLAIRE/NÉBULAIRE, NOUS EXPLORERONS LA CONTRIBUTION DES DEUX COMPOSANTS AUX FILTRES GALEX ET SDSS. (French)
2 December 2021
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San Cristóbal de La Laguna
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Identifiers
AYA2017-88254-P
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