Esta animación muestra un disco protoplanetario – un disco formador de planetas – experimentando una deformación por una influencia gravitatoria externa. La deformación interrumpe la estructura espiral del disco que, según creen los astrónomos, es necesaria para formar planetas.
Las estrellas que pasan deforman los discos estelares
En el espacio, como en la tierra, la naturaleza ama las espirales. Por ejemplo, nuestra galaxia natal, la Vía Láctea, es una galaxia espiral hecho de miles de millones de estrellas.
En los últimos años, la teoría astronómica ha sugerido que las estrellas individuales recién formadas también pasan por una fase espiral. Ocurre justo cuando las estrellas comienzan a formar sus planetas, a partir de grandes ruedas primordiales de polvo y gas que giran. Según los teóricos, la fase espiral del disco de formación de planetas de una estrella joven es una fase breve pero necesaria para la formación de planetas. Por eso, los científicos están estudiando la fase espiral en la formación de estrellas y planetas. Y un equipo de científicos de la Universidad de Warwick dijo este mes que aprendieron que las deformaciones en los discos de los sistemas solares jóvenes pueden eliminar la forma espiral del disco. Por lo tanto, puede interrumpir la formación de planetas. Dijeron que su nuevo estudio demuestra:
… El impacto de las estrellas que pasan, las estrellas binarias desalineadas y las nubes de gas que pasan en la formación de planetas en los primeros sistemas estelares.
El diario astrofísico publicado resultados de estos científicos el 4 de febrero de 2022.
Los discos son donde se forman los planetas.
La declaración de los astrónomos de Warwick explicó:
Los sistemas solares están formados por discos protoplanetarios, enormes nubes giratorias de gas y polvo que eventualmente se fusionarán en la variedad de planetas que vemos en el universo. Cuando estos discos son jóvenes, forman estructuras espirales, con todo su polvo y material arrastrado a brazos densos por el efecto gravitatorio masivo del disco girando.
Pero los astrónomos han encontrado una sorprendente cantidad de discos protoplanetarios que, a pesar de ser lo suficientemente masivos como para tener una estructura en espiral, no muestran evidencia de ello. Entonces, el equipo de la Universidad de Warwick ha estado investigando qué podría evitar que un disco forme una estructura en espiral.
Sin estructura en espiral = sin grumos
Estudiante de doctorado Sahl Rowther del Departamento de Física de la Universidad creó un tridimensional hidrodinámico simulación. En otras palabras, usó computadoras para replicar, lo mejor que pudo, un sistema solar recién formado. Luego dijo que agregó:
… Diferentes niveles de curvatura al disco para deformarlo, para estudiar el impacto en la estructura espiral del disco. En todas las deformaciones, excepto en las más pequeñas, la estructura en espiral desaparecía.
Coautor rebeca nelson comentó:
Las deformaciones inhibirán la formación de planetas a través de la inestabilidad gravitatoria, en el sentido de que estas estructuras en espiral, que se fragmentan en grupos que finalmente forman planetas, es donde se interrumpirá la estructura del disco. Cualquier cosa que perturbe esa estructura en espiral hace que sea más difícil que se produzca esa aglomeración y más difícil que se formen los planetas…
Los científicos dijeron que la deformación calienta un disco de formación de estrellas al causar pequeñas perturbaciones (cambios en el movimiento, debido a la gravedad). Y dijeron:
El gas debe enfriarse para agruparse, por lo que al calentar el disco, la estructura del brazo en espiral se elimina.
Qué causa la deformación en el disco. Dieron algunos ejemplos, tales como:
… Si un objeto grande, como una estrella, pasa cerca en un encuentro de sobrevuelo; si el disco rodea un sistema estelar binario que orbita fuera de alineación con el disco; o si una fuente cercana de gas se acumula en el disco.
Más discos estelares con warps
Dijeron que la evidencia de discos protoplanetarios deformados ha crecido significativamente en los últimos años, proporcionando una explicación potencial para la gran cantidad de discos protoplanetarios masivos que no muestran una estructura en espiral.
Rebecca Nealon dijo:
Normalmente pensamos en estos discos formándose de forma aislada, pero ese no es realmente el caso. Es un vecindario caótico, con muchas estrellas cerca, y es posible que tengas una estrella que pase cerca y esa interacción gravitatoria sea suficiente para causar esta deformación.
Una vez que comenzamos a obtener observaciones de discos deformados, tuvimos que comenzar a considerar las deformaciones en nuestro modelo. Necesitamos una mayor consideración de las deformaciones en la evolución del disco protoplanetario y comprender que las deformaciones pueden afectar los mecanismos y la física de evolución del disco existente. Necesitamos considerar cómo las deformaciones afectan todos los factores en la formación planetaria.
Sahl Rowther agregó:
Este estudio combina dos efectos físicos que no se han combinado antes, la física de los discos autogravitatorios con la deformación. Esto es importante porque los discos autogravitatorios se han estudiado durante un tiempo y es un campo bien establecido.
Las deformaciones son una idea mucho más reciente.
Discos formadores de planetas observados con estructura espiral
En pocas palabras: las estrellas que pasan o las nubes de gas, u otros factores, pueden causar una deformación en los discos estelares, lo que lleva a una interrupción en la formación de planetas.
