Galactic fountains and outflows in star forming dwarf galaxies: ISM expulsion and chemical enrichment

We investigated the impact of supernova feedback in gas-rich dwarf galaxies experiencing a low-to-moderate star formation rate, typical of relatively quiescent phases between starbursts. We calculated the long term evolution of the ISM and the metal-rich SN ejecta using 3D hydrodynamic simulations, in which the feedback energy is deposited by SNeII exploding in distinct OB associations. We found that a circulation flow similar to galactic fountains is generally established, with some ISM lifted at heights of one to few kpc above the galactic plane. This gas forms an extra-planar layer, which falls back to the plane in about $10^8$ yr, once the star formation stops. Very little or no ISM is expelled outside the galaxy system for the considered SFRs, even though in the most powerful model the SN energy is comparable to the gas binding energy. The metal-rich SN ejecta is instead more vulnerable to the feedback and we found that a significant fraction (25-80\%) is vented in the intergalactic medium, even for low SN rate ($7\times 10^{-5}$ - $7\times 10^{-4}$ yr$^{-1}$). About half of the metals retained by the galaxy are located far ($z >$ 500 pc) from the galactic plane. Moreover, our models indicate that the circulation of the metal-rich gas out from and back to the galactic disk is not able to erase the chemical gradients imprinted by the (centrally concentrated) SN explosions.Comment: 19 pages, MNRAS accepte

Forces et faiblesses de la gestion des risques au Japon : une réflexion à partir de la crise liée à l’éruption du volcan Usu (Hokkaido) de 2000

International audienceOpinions on the risk management in Japan today generally go into two clear-cut directions : in one, the negative aspects prevail, in particular since the Kôbe seism, in the other — more frequent — only the positive aspects are being considered. However, in the past, way before the Kôbe’s earthquake, more balanced and more realistic opinions were formulated. In this perspective, this article discusses the risk management strengths and weaknesses shown during the period going from the renewal of activity of the Usu volcano on the island of Hokkaidô, to its eruption on March 31st, 2000. Contradictions were manifest, they are the reflection of a logic where the preservation of the economic interests of a tourist region with rare unthreatened spaces must rely on the cultural context.Les points de vue sur la gestion des risques au Japon sont généralement tranchés. Ce sont parfois ses aspects négatifs qui prédominent, notamment depuis le séisme de Kôbe. Le plus souvent, cependant, seuls les aspects positifs sont retenus. Des avis plus équilibrés et plus réalistes ont toutefois été formulés, et ce, dès avant Kôbe. C’est dans cet esprit que l’article tente de mettre en lumière les points forts mais également les faiblesses observées à l’occasion de la reprise d’activité du volcan Usu sur l’île d’Hokkaidô et son éruption du 31 mars 2000. Des contradictions ont été constatées en matière de gestion du risque volcanique. Elles semblent répondre à une logique: préserver les intérêts économiques, tout en s’appuyant sur le contexte culturel, d’une région touristique où les espaces non exposés sont rares

Connaissance et compréhension des risques côtiers : aléas, enjeux, représentations, gestion

Depuis une trentaine d’années, la place de la vulnérabilité n’a cessé d’évoluer dans la recherche sur les risques et la gestion de ces derniers. Sans vraiment porter ombrage aux recherches sur l’aléa, même si ces dernières sont parfois englobées dans les études de vulnérabilité, les rapports de force entre aléa et vulnérabilité se sont modifiés. Parmi les raisons qui expliquent cette situation : les incertitudes de plus en plus reconnues en matière d’aléa (prédictions, zonages…) et une approche de la vulnérabilité devenue moins militante, mais plus solide sur le plan méthodologique, plus « scientifique ». Cependant, si la vulnérabilité semble plus crédible qu’à ses débuts, est-elle pour autant devenue plus opérationnelle ? Le conférencier tentera de donner des éléments de réponse à cette question à partir de quelques pistes et de sa propre expérience de recherche sur les vulnérabilités dans les pays du Sud. Parmi ces pistes, l’approche systémique (concrétisée par exemple par le modèle PAR : Pressure and release) constitue une avancée indéniable mais, en elle-même, elle permet peut-être davantage de démêler la complexité de la vulnérabilité et donc, de mieux la comprendre, que de la réduire concrètement. La résilience offre une autre piste. Extrait du monde scientifique au sein duquel différentes acceptions sont défendues, le concept est éminemment politique sur le terrain. C’est notamment une manière d’afficher en positif ce que la vulnérabilité présente en négatif même si de nombreux chercheurs soulignent que la résilience n’est pas l’inverse de la vulnérabilité. Les discours des bailleurs de fonds et des politiques considérant la résilience comme un gage de qualité, avec de « bonnes pratiques » et de « bons élèves », ne suffisent cependant pas à rendre opérationnel ce concept et, à travers lui, celui de vulnérabilité. Pour sa part, l’approche par l’enjeu aborde la vulnérabilité à partir des éléments ou ressources du territoire qui permettent son fonctionnement, son développement ou la gestion de situations de crise, en d’autres termes, à partir d’éléments qui interpellent directement les gestionnaires du territoire. L’approche est ainsi davantage opérationnelle que celles qui placent les aléas au premier plan, elle est prometteuse en termes de réduction des vulnérabilités, mais elle demande à être validée sur divers terrains et à différentes échelles. La vulnérabilité intéressant plusieurs champs disciplinaires, on peut aussi aborder la question à partir de la manière dont les différentes disciplines produisent des connaissances. Il est clair que les travaux pluridisciplinaires sur la vulnérabilité qui se sont multipliés ces dernières années ont contribué à donner l’image d’un concept plus crédible et plus opérationnel. Encore faudrait-il, pour que cela se concrétise en termes de gestion, que ces disciplines puissent travailler en interdisciplinarité sur des objets communs plutôt que de juxtaposer des points de vue aussi pertinents soient-ils

Models for the lithium abundances of multiple populations in globular clusters and the possible role of the Big Bang lithium

Globular cluster stars show chemical abundance patterns typical of hot-CNO processing. Lithium is easily destroyed by proton capture in stellar environments, so its abundance may be crucial to discriminate among different models proposed to account for multiple populations. In order to reproduce the observed O-Na anticorrelation and other patterns typical of multiple populations, the formation of second generation stars must occur from the nuclearly processed stellar ejecta, responsible of the chemical anomalies, diluted with pristine gas having the composition of first generation stars. The lithium abundance in the unprocessed gas -which is very likely to be equal to the lithium abundance emerging from the Big Bang- affects the lithium chemical patterns among the cluster stars. This paper focuses on a scenario in which processed gas is provided by asymptotic giant branch (AGB) stars. We examine the predictions of this scenario for the lithium abundances of multiple populations. We study the role of the non-negligible lithium abundance in the ejecta of massive AGB (A(Li)~2), and, at the same time, we explore how our models can constrain the extremely large ---and very model dependent--- lithium yields predicted by recent super--AGB models. We show that the super--AGB yields may be tested by examining the lithium abundances in a large set of blue main sequence stars in wCen and/or NGC2808. In addition, we examine the different model results obtained by assuming for the pristine gas either the Big Bang abundance predicted by the standard models (A(Li)=2.6-2.7), or the abundance detected at the surface of population II stars (A(Li)=2.2-2.3). Once a chemical model is well constrained, the O--Li distribution could perhaps be used to shed light on the primordial lithium abundance

Feedback from massive stars and gas expulsion from proto-globular clusters

© 2015. The American Astronomical Society. All rights reserved. Globular clusters (GCs) are considerably more complex structures than previously thought, harboring at least two stellar generations that present clearly distinct chemical abundances. Scenarios explaining the abundance patterns in GCs mostly assume that originally the clusters had to be much more massive than today, and that the second generation of stars originates from the gas shed by stars of the first generation (FG). The lack of metallicity spread in most GCs further requires that the supernova-enriched gas ejected by the FG is completely lost within ∼30 Myr, a hypothesis never tested by means of three-dimensional hydrodynamic simulations. In this paper, we use 3D hydrodynamic simulations including stellar feedback from winds and supernovae, radiative cooling and self-gravity to study whether a realistic distribution of OB associations in a massive proto-GC of initial mass M tot ∼ 10 7 M o is sufficient to expel its entire gas content. Our numerical experiment shows that the coherence of different associations plays a fundamental role: as the bubbles interact, distort, and merge, they carve narrow tunnels that reach deeper and deeper toward the innermost cluster regions, and through which the gas is able to escape. Our results indicate that after 3 Myr, the feedback from stellar winds is responsible for the removal of ∼40% of the pristine gas, and that after 14 Myr, 99% of the initial gas mass has been removed