Le projet StarAcc a été initié par Emeric Falize (CEA-DAM) à la suite d’avancées théoriques significatives sur l’existence de lois d’échelle adaptées permettant de reproduire valablement les colonnes d’accrétion en laboratoire et d’en étudier les processus physiques principaux. Il est le prolongement du programme POLAR pour l'étude des colonnes d'accrétion dans le cas des naines blanches magnétiques dans des systèmes binaires (systèmes Polars). Dans le cadre de ce programme, il a pu être montré des propriétés de similarité permettant d’atteindre les régimes pertinents à l’aide d’installations de lasers de puissance existantes (Falize et al. 2011, Falize et al. 2012).
Le programme de recherche StarAcc s’articule autour de trois axes principaux :
- la modélisation et la simulation des phénomènes d’accrétion à l’échelle astrophysique,
- l’expérimentation pour leur reproduction à l’échelle du laboratoire grâce aux lasers de puissance.
- l’observation astrophysique pour la confrontation aux données astrophysiques
Architecture du projet STARACC
Ce projet réunit au niveau français un groupe pluridisciplinaire dans les trois domaines de la simulation numérique (DAM, SAp, UPMC), de l’expérimentation à haute densité d’énergie (DAM, LULI Ecole Polytechnique) et de l’astrophysique (Sap, LUTH).
Il s’appuie également sur une collaboration internationale incluant dans le domaine de l’expérimentation laser le groupe CRASH de R.P. Drake (Univ. du Michigan), les groupes de R. Kodama et Y. Sakawa (Univ. d’Osaka), les groupes de N. Woolsey (Univ. d’York) et G. Gregori (Univ. d’Oxford) et une équipe de l’AWE (UK) qui ont permis l’accès aux installations étrangères comme les lasers Omega (USA), GEKKO XII (Japon) et Orion (UK).
Pour l’observation astrophysique, une collaboration étroite a été établie depuis plusieurs années avec l’Observatoire d’Afrique du Sud (SAAO), offrant notamment l’accès au télescope SALT (10 m de diamètre).
A gauche : Observations astronomiques (SAAO-10 m télescope) - Au centre : Simulations numériques (Code RAMSES) - A droite : Expérience Laser (Chambre LULLI)
Le projet StarAcc a franchi une étape essentielle en 2016 avec l'expérience POLAR en démontrant pour la première fois la possibilité de reproduire en laboratoire une structure d’accrétion (choc d’accrétion et zone radiative) en accord avec les prédictions numériques et les observations astrophysiques (Cross et al . 2016, Nature Communications 7:11899).
Ce résultat ouvre la voie à l’utilisation de lasers très énergétiques, comme le NIF (National Ignition Facility) ou le LMJ (Laser Megajoule), pour atteindre des régimes radiatifs rigoureusement homothétiques à la situation astrophysique.
