Disco circunestelar
Un disco circunestelar (o disco circunestelar ) es una acumulación de materia en forma de toro , panqueque o anillo compuesta de gas , polvo , planetesimales , asteroides o fragmentos de colisión en órbita alrededor de una estrella . Alrededor de las estrellas más jóvenes, son los depósitos de material a partir del cual se pueden formar planetas. Alrededor de estrellas maduras, indican que ha tenido lugar la formación planetesimal , y alrededor de enanas blancas , indican que el material planetario sobrevivió a toda la evolución estelar. Un disco de este tipo puede manifestarse de diversas formas.
Según el modelo ampliamente aceptado de formación de estrellas , a veces denominado hipótesis nebular , una estrella joven ( protoestrella ) se forma por el colapso gravitacional de una bolsa de materia dentro de una nube molecular gigante . El material que cae posee cierta cantidad de momento angular , lo que da como resultado la formación de un disco protoplanetario gaseoso alrededor de la estrella joven en rotación. El primero es un disco circunestelar giratorio de gas denso y polvo que continúa alimentando a la estrella central. Puede contener un pequeño porcentaje de la masa de la estrella central, principalmente en forma de gas, que en sí mismo es principalmente hidrógeno.. La principal fase de acreción dura unos pocos millones de años, con tasas de acreción típicamente entre 10 -7 y 10 -9 masas solares por año (tasas para sistemas típicos presentados en Hartmann et al. [2] ).
El disco se enfría gradualmente en lo que se conoce como la etapa estelar de T Tauri . Dentro de este disco, puede ocurrir la formación de pequeños granos de polvo hechos de rocas y hielos, que pueden coagularse en planetesimales . Si el disco es lo suficientemente masivo, comienzan las acumulaciones descontroladas, lo que da como resultado la aparición de embriones planetarios. Se cree que la formación de sistemas planetarios es un resultado natural de la formación de estrellas. Una estrella similar al sol suele tardar unos 100 millones de años en formarse.
La caída de gas en un sistema binario permite la formación de discos circunestelares y circumbinarios. La formación de tal disco ocurrirá para cualquier sistema binario en el que el gas que cae contiene algún grado de momento angular. [4] Se observa una progresión general de la formación del disco con niveles crecientes de momento angular:
Una vez que se ha formado un disco circunestelar, se crean ondas de densidad espirales dentro del material circunestelar a través de un par diferencial debido a la gravedad del binario. [4] La mayoría de estos discos forman axisimétrica al plano binario, pero es posible que procesos como el efecto Bardeen-Petterson, [7] un campo magnético dipolo desalineado [8] y presión de radiación [9] produzcan una significativa deformarse o inclinarse a un disco inicialmente plano.
Se observa una fuerte evidencia de discos inclinados en los sistemas Her X-1, SMC X-1 y SS 433 (entre otros), donde se observa un bloqueo periódico de la línea de visión de las emisiones de rayos X del orden de 50– 200 días; mucho más lento que la órbita binaria de los sistemas de ~ 1 día. [10] Se cree que el bloqueo periódico es el resultado de la precesión de un disco circumprimary o circumbinario, que normalmente ocurre retrógrado a la órbita binaria como resultado del mismo par diferencial que crea ondas de densidad espirales en un disco axisimétrico.
