Meet Charlotte Smith-Perez!
le français suivit
Charlotte Smith-Perez is a second year astrophysics master’s student at Western University, working under the supervision of Professor Els Peeters. Her project focuses on studying the infrared emission of organic molecules in a planetary nebula using JWST mid-infrared observations.
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are a family of organic molecules composed of benzene rings fused together in different configurations and sizes. These molecules are abundant throughout the Universe, found in nebulae, the interstellar medium, proto-planetary disks, star-forming regions and galaxies. PAHs are detected via their characteristic infrared vibrational modes. Variations in PAH emission is caused by the response of the PAH population (in terms of charge, size, structure) to changing physical conditions (temperature, density, radiation field) of their host environment. PAH emission therefore serves as a diagnostic tool to probe the conditions of their environment. The PAH population also influences the conditions within their host environment, serving as a primary heating source for the interstellar medium and regulating chemical abundances. Understanding PAH formation and evolution is therefore critical to unraveling the physical and chemical pathways that govern star- and planet-formation.
Charlotte’s project investigates the PAH population in NGC7027 – a young, hot, carbon-rich planetary nebula. PAHs are formed in the stellar evolutionary phase prior to the planetary nebula phase, therefore making NGC7027 an ideal laboratory to characterize PAHs shortly after their birth. The project utilizes JWST MIRI spectral data to examine how PAH properties vary across distinct regions of NGC 7027 and link these variations to local physical conditions. Preliminary results reveal unique PAH spectral profiles not previously observed and significant spectral variations across the nebula. This project sheds light on the lifecycle of PAHs, connecting their evolution to interstellar enrichment and star- and planet-formation in the nearby Universe.
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Charlotte Smith-Perez est étudiante à la maîtrise en astrophysique à l’Université Western, en deuxième année, sous la supervision de la professeure Els Peeters. Son projet porte sur l’étude de l’émission infrarouge de molécules organiques dans une nébuleuse planétaire à l’aide d’observations dans le moyen infrarouge du télescope spatial James Webb (JWST).
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont une famille de molécules organiques composées d’anneaux de benzène fusionnés selon différentes configurations et tailles. Ces molécules sont abondantes dans l’Univers, se retrouvant dans les nébuleuses, le milieu interstellaire, les disques protoplanétaires, les régions de formation stellaire et les galaxies. Les HAP sont détectés grâce à leurs modes vibrationnels caractéristiques dans l’infrarouge. Les variations de l’émission des HAP sont causées par la réponse de la population de HAP (en termes de charge, taille et structure) aux conditions physiques changeantes (température, densité, champ de rayonnement) de leur environnement hôte. L’émission des HAP sert donc d’outil diagnostique pour sonder les conditions de leur milieu. La population de HAP influence également ces conditions en agissant comme source principale de chauffage du milieu interstellaire et en régulant les abondances chimiques. Comprendre la formation et l’évolution des HAP est donc essentiel pour démêler les processus physiques et chimiques qui gouvernent la formation des étoiles et des planètes.
Le projet de Charlotte étudie la population de HAP dans NGC 7027 — une nébuleuse planétaire jeune, chaude et riche en carbone. Les HAP se forment durant la phase évolutive stellaire précédant celle de nébuleuse planétaire, faisant de NGC 7027 un laboratoire idéal pour caractériser les HAP peu après leur formation. Le projet utilise des données spectrales de l’instrument MIRI du JWST pour examiner comment les propriétés des HAP varient dans les différentes régions de NGC 7027 et relier ces variations aux conditions physiques locales. Les résultats préliminaires révèlent des profils spectraux uniques de HAP jamais observés auparavant ainsi que des variations spectrales importantes à travers la nébuleuse. Ce projet éclaire le cycle de vie des HAP, reliant leur évolution à l’enrichissement interstellaire et à la formation d’étoiles et de planètes dans l’Univers proche.