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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Lois d’échelle pour les ondes de souffle avec champ magnétique


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18573-S0409  

Description du poste

Domaine

Physique du noyau, atome, molécule

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Lois d’échelle pour les ondes de souffle avec champ magnétique

Sujet de stage

Lois d’échelle pour les ondes de souffle avec champ magnétique

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

Lorsqu’une étoile explose en supernova (SN), elle génère une onde de souffle (cas particulier d’une onde de choc) sphérique qui s’expand dans le milieu environnant. Cet évènement astrophysique assez bien compris est décrit par la théorie de Sedov et de Taylor élaborée vers 1950. Elle donne la variation temporelle du rayon et de la vitesse de l’onde en fonction de l’énergie E dégagée par la SN. Cette théorie a le mérite d’être très simple, mais c’est aussi son handicap car elle ne prend pas en compte certains aspects qui peuvent devenir essentiels dans certaines phases de l’évolution de l’onde de souffle. Ainsi, par exemple, pour la nébuleuse du Crabe (SN observée en 1054 par les Chinois et toujours détectable grâce aux grands télescopes), on soupçonne le champ magnétique régnant dans le milieu interstellaire d'avoir un effet sur la dynamique de l’onde.
Afin de mieux comprendre ce phénomène, des expériences tentant de le reproduire sont menées dans divers laboratoires à l’aide de grands lasers en ajoutant un champ magnétique externe B [1]. Cette nouvelle approche s’appelle « l’astrophysique de laboratoire » et, parallèlement au volet expérimental, elle comporte des simulations numériques afin de restituer les résultats expérimentaux et de valider certaines hypothèses théoriques. C’est ce point qui constitue l’objet du stage. En effet, supposant deux expériences effectuées, l’une à une énergie E1 et un champ magnétique B1, l’autre à E2 avec un champ B2, nous avons récemment établi des lois théoriques (appelées lois d’échelle) reliant les expériences. L'objectif de ce travail est de tester ces lois grâce à des simulations numériques. Une thèse est en cours et plusieurs stages de 6 mois ont déjà eu lieu.
Au cours du stage, le(a) stagiaire aura pour mission de tester les lois d'échelles analytiques (déduites dans une situation idéale) par des simulations numériques réalistes qui seront effectuées avec un code de magnéto-hydrodynamique (MHD) appelé CLOVIS. Typiquement, l'étudiant(e) effectuera une simulation de référence pour une énergie E0 avec un champ magnétique B0. Il (elle) réalisera ensuite plusieurs simulations pour différentes valeurs du couple énergie-champ (Ei,Bi). A partir de ses résultats numériques, il(elle) étudiera l'applicabilité des lois d'échelles : il(elle) examinera la possibilité de déduire les résultats pour (Ei,Bi) à partir de ceux obtenus pour le couple (E0,B0).

[1] P. Mabey et al., Laboratory Study of Bilateral Supernova Remnants and Continuous MHD Shocks, The Astrophysical Journal, volume 896, article 167 (7 pages), juin 2020

Profil du candidat

Physique, simulations numériques
Simulations numériques avec CLOVIS et comparaisons à des lois analytiques
Bac+4

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel