Intervalos en discos protoplanetarios: El caso de HD 163296.

No sólo estamos descubriendo exoplanetas, sino también protoplanetas.
En los discos de gas y polvo que rodean a algunas estrellas, se generan grumos de materia que con el tiempo dan origen a los planetas, son los planetasimales y protoplanetas.
Para que se originen, debe reinar cierta quietud en la región adecuada del disco protoplanetario que favorezca la formación de grumos. En esa formación, van perturbando al disco. Se forman espirales y también intervalos o regiones vacías alrededor de la estrella.

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Ilustración crédito de B. Saxton, NRAO/AUI/NSF.

En la ilustración, se muestra las estructuras de polvo en color marrón, y en azul los intervalos.
En el caso de los intervalos, éstos aparecen por la materia que va absorbiendo el protoplaneta a medida que avanza en su trayectoria. Pero también pueden darse por otro motivo.
El disco de materia circunestelar, suele rotar de forma Kepleriana. Esto es que las regiones más cercanas a la estrella giran más rápido que las exteriores. Si a eso se lo combina con las condiciones reinantes, se pueden dan regiones de separación de materia o espacio vacíos.
La pregunta es: ¿cómo distinguir un intervalo en un disco circunestelar producido por perturbaciones en la rotación, de otro producido por el avance de un protoplaneta?

Bien, hay que tener en cuenta que el disco de materia contiene gas y polvo.
En el caso del intervalo producido por la perturbación en la rotación del disco, ésta sólo afecta al polvo; el gas no se entera. En el caso del producido por un protoplaneta, éste absorbe a su paso gas y polvo, por lo que en el intervalo así creado o no hay polvo y tampoco hay gas.

Un buen ejemplo de da la estrella HD163296 a unos 200 años luz de nosotros.
Observándola en ondas milimétricas, donde se aprecia la distribución de polvo (caliente) a su alrededor, pueden identificarse los intervalos vacíos de polvo

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Imagen crédito de ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

En esta imagen, el polvo se observa de color anaranjado. El centro amarillo es la región donde reina la joven estrella HD 163296.

Haciendo lo mismo en ondas donde se manifiesta el gas, se puede apreciar los intervalos vacíos de gas. Finalmente, superponiendo ambas observaciones, son notables los intervalos vacíos de gas y polvo; luego, esos son los provocados por protoplanetas.

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Imagen crédito de ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); A. Isella; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

El gas se muestra en azul y el polvo en anaranjado.

En este caso se verifica que los intervalos exteriores están vacíos de gas y polvo, por lo tanto, en ellos se estarían formando planetas posiblemente gigantes gaseosos. En intervalos cercanos a la estrella todavía hay gas.

Referencias:

Fuente:

pdp.

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