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@PhDThesis{Sartorio:2019:ImPhFe,
               author = "Sartorio, Nina Sanches",
                title = "The impact of photoionizing feedback in star forming molecular 
                         clouds",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2019",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2019-09-13",
             keywords = "turbulence, stars massive, photoionization, star formation, 
                         methods numerical, turbul{\^e}ncia, estrelas massivas, 
                         fotoioniza{\c{c}}{\~a}o, forma{\c{c}}{\~a}o estelar, 
                         c{\'o}digos num{\'e}ricos.",
             abstract = "Molecular clouds are imperative to Astronomy as the sites of all 
                         known star formation. These clouds are constantly exposed to 
                         strong emission of ionizing radiation incoming from the most 
                         massive stars. This photoionizing feedback dramatically alters the 
                         molecular cloud by ionizing and heating the gas and creating shock 
                         fronts, which accelerate and compress gas in the cloud. Thus, this 
                         mechanism has important consequences to the chemistry and the 
                         dynamics of the environment around the source stars. The goal of 
                         this work is to improve our understanding of the role 
                         photoionizing feedback from massive stars plays in their own 
                         formation and in the dynamics of turbulent gas of molecular 
                         clouds. In order to carry out this study, we perform a series of 
                         high-resolution radiation hydrodynamics grid simulations. The 
                         radiation transfer uses a Monte Carlo scheme, which was coupled to 
                         an existing magnetohydrodynamics grid code (AMUN). This new 
                         combined code, presented as part of this work, was tested against 
                         a number of benchmarks in order to ensure that the coupling 
                         between radiation and hydrodynamics was robust. Simulations of 
                         turbulent molecular clouds were run with the aim to analyse how 
                         the turbulence statistics changed once ionizing feedback was 
                         present. We find that this feedback mechanism does not present 
                         significant changes to the statistics of the molecular clouds. 
                         This, in turn, implies that observational data can be compared 
                         with simulations that do not include photoionizing feedback. We 
                         also run simulations of massive star formation models with the 
                         code CMacIonize. We simulate massive stars accreting through a 
                         torus or disk and probe which scenarios the ionizing radiation 
                         from the star will lead to a dissipation of the disk and, thereby, 
                         a cessation of accretion. We show that ionized regions in this 
                         accretion mode take a number of distinct configurations and we 
                         establish limiting values for luminosities for which accretion is 
                         allowed to proceed for distinct stellar masses and ambient 
                         densities. We also find that, if a forming massive star has 
                         companions, then it is harder for the photoionizing feedback to 
                         lead a stop in accretion and, therefore, that a multiplicity may 
                         facilitate massive star formation. RESUMO: Nuvens moleculares 
                         s{\~a}o de extrema import{\^a}ncia, j{\'a} que representam o 
                         local onde toda a forma{\c{c}}{\~a}o estelar ocorre. Essas 
                         nuvens est{\~a}o constantemente expostas a uma forte emiss{\~a}o 
                         de radia{\c{c}}{\~a}o ionizante provinda das estrelas mais 
                         massivas. Esse feedback fotoionizante muda drasticamente a nuvem 
                         molecular, ionizando e aquecendo o g{\'a}s e criando frentes de 
                         choque que aceleram e comprimem o g{\'a}s na nuvem. Portanto, 
                         esse mecanismo tem consequ{\^e}ncias marcantes na 
                         qu{\'{\i}}mica e na din{\^a}mica do ambiente ao redor das 
                         estrelas fonte da radia{\c{c}}{\~a}o. O objetivo deste trabalho 
                         {\'e} melhorar nosso entendimento do papel do feedback 
                         fotoionizante das estrelas massivas na sua pr{\'o}pria 
                         forma{\c{c}}{\~a}o e na din{\^a}mica do g{\'a}s turbulento das 
                         nuvens moleculares. Visando esta meta, fizemos uma s{\'e}rie de 
                         simula{\c{c}}{\~o}es de alta resolu{\c{c}}{\~a}o de 
                         hidrodin{\^a}mica radiativa. A transfer{\^e}ncia radiativa usa o 
                         m{\'e}todo de Monte Carlo e foi acoplada a um c{\'o}digo j{\'a} 
                         existente de magnetohidrodin{\^a}mica (AMUN). Esse novo 
                         c{\'o}digo combinado, que constitui parte deste trabalho, foi 
                         validado em casos teste a fim de nos certificarmos de que o 
                         acoplamento da radia{\c{c}}{\~a}o com a hidrodin{\^a}mica era 
                         robusto. Simula{\c{c}}{\~o}es de nuvens moleculares turbulentas 
                         foram realizadas com o intuito de analisar o efeito da 
                         fotoioniza{\c{c}}{\~a}o na estat{\'{\i}}stica da 
                         turbul{\^e}ncia. Mostramos que esse mecanismo de feedback 
                         n{\~a}o apresenta mudan{\c{c}}as significativas na 
                         turbul{\^e}ncia da nuvem molecular. Isso implica que os dados 
                         observacionais podem ser comparados com simula{\c{c}}{\~o}es que 
                         n{\~a}o incluam os efeitos de fotoioniza{\c{c}}{\~a}o. 
                         Al{\'e}m disso, tamb{\'e}m realizamos simula{\c{c}}{\~o}es de 
                         forma{\c{c}}{\~a}o de estrelas massivas com o c{\'o}digo 
                         CMacIonize. Simulamos uma estrela massiva acretando material via 
                         um torus ou um disco de acre{\c{c}}{\~a}o e testamos em quais 
                         cen{\'a}rios a radia{\c{c}}{\~a}o ionizante da estrela causa a 
                         destrui{\c{c}}{\~a}o/dissipa{\c{c}}{\~a}o do disco e, 
                         portanto, determina o fim da acre{\c{c}}{\~a}o de g{\'a}s. 
                         Mostramos que, nesse modo de acre{\c{c}}{\~a}o, as regi{\~o}es 
                         ionizadas t{\^e}m uma s{\'e}rie de configura{\c{c}}{\~o}es 
                         poss{\'{\i}}veis e estabelecemos valores de luminosidade limite 
                         para os quais a acre{\c{c}}{\~a}o pode prosseguir em diversos 
                         casos distintos. Tamb{\'e}m constatamos que, se a estrela massiva 
                         tem companheiras (ou seja, {\'e} um sistema de duas ou mais 
                         estrelas), torna-se mais dif{\'{\i}}cil para a 
                         radia{\c{c}}{\~a}o fotoionizante cessar a acre{\c{c}}{\~a}o 
                         {\`a} estrela. Portanto, a multiplicidade pode ser uma 
                         facilitadora na forma{\c{c}}{\~a}o de estrelas de alta massa.",
            committee = "Jablonski, Francisco Jos{\'e} (presidente) and Gon{\c{c}}alves, 
                         Diego Antonio Falceta (orientador) and Braga, Jo{\~a}o and Kowal, 
                         Grzegorz and Dal Pino, Elisabete Maria de Gouveia and Carciofi, 
                         Alex Cavali{\'e}ri",
         englishtitle = "O impacto da fotoioniza{\c{c}}{\~a}o na forma{\c{c}}{\~a}o 
                         estelar na escala de nuvens moleculares",
             language = "en",
                pages = "178",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34R/3TRNE3L",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34R/3TRNE3L",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "02 jun. 2020"
}


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