Taylor Kutra

Université de Toronto

Taylor est doctorante au Département d'astronomie et d'astrophysique de l'Université de Toronto. Ses recherches portent sur l'influence du disque protoplanétaire sur les planètes qui se forment. Originaire de la côte ouest du Canada, Taylor a obtenu sa licence à l'Université Quest. Après sa soutenance cet été, elle poursuivra ses travaux en tant que chercheuse postdoctorale à l'Observatoire Lowell.

De tous les domaines de l'astrophysique, les échelles impliquées dans la formation des planètes couvrent les ordres de grandeur les plus divers. L'une des plus grandes questions en suspens en astrophysique concerne le déroulement de la formation planétaire. Des grains de poussière submicroniques responsables du chauffage passif d'un disque protoplanétaire aux cailloux centimétriques qui s'agrègent pour former des planètes, en passant par les interstices et les anneaux dans les disques protoplanétaires de plusieurs dizaines d'unités astronomiques (UA), tout peut affecter les planètes qui finissent par se former.

Sa thèse de doctorat porte sur un aspect particulier de ce processus, à savoir la simulation d'une instabilité induite par la lumière stellaire dans les disques protoplanétaires. Sur la majeure partie d'un disque protoplanétaire, l'illumination stellaire est la source de chaleur dominante qui assure le support de pression. La pression façonne la structure verticale du disque, qui à son tour détermine la quantité de chaleur que le disque reçoit de l'étoile. Cependant, la plupart des modèles de disque ne traitent pas ce processus de manière auto-cohérente. Des travaux récents ont tenté de combler cette lacune à l'aide de modèles simplifiés. Ceux-ci suggèrent que les fluctuations de température dans le disque pourraient se transformer en ondes thermiques d'ordre unité qui impactent significativement son évolution. Les simulations hydrodynamiques de Taylor capturent simultanément l'illumination stellaire et les réponses hydrodynamiques du disque.

Evolution of the irradiation instability for protoplanetary disks. Initially, the disk is in thermal disequilibrium between cooling from the midplane and heating from stellar irradiation due to a shadow cast by the inner disk edge (bottom row). This perturbation causes a cascade of thermal peaks (middle row) and overdense rings (top row) as well as a corrugated optical surface (overplotted white line). These features are long lived in a hydrodynamic disk.