Disco protoplanetario


Un disco protoplanetario es un disco circunestelar giratorio de gas denso y polvo que rodea a una estrella joven recién formada , una estrella T Tauri o una estrella Herbig Ae / Be . El disco protoplanetario también puede considerarse un disco de acreción para la propia estrella, porque pueden estar cayendo gases u otro material desde el borde interior del disco sobre la superficie de la estrella. Este proceso no debe confundirse con el proceso de acreción que se cree que forma los planetas mismos. Los discos protoplanetarios fotoevaporantes iluminados externamente se denominan proplyds .

En julio de 2018 , se informó la primera imagen confirmada de dicho disco, que contiene un exoplaneta naciente , llamado PDS 70b . [3] [4] [5]

Las protoestrellas se forman a partir de nubes moleculares que consisten principalmente en hidrógeno molecular . Cuando una porción de una nube molecular alcanza un tamaño, masa o densidad críticos , comienza a colapsar por su propia gravedad . A medida que esta nube colapsada, llamada nebulosa solar , se vuelve más densa, los movimientos de gas aleatorios originalmente presentes en la nube promedian a favor de la dirección del momento angular neto de la nebulosa. La conservación del momento angular hace que la rotación aumente a medida que disminuye el radio de la nebulosa. Esta rotación hace que la nube se aplana, al igual que se forma una pizza plana con masa, y toma la forma de un disco. Esto ocurre porque la aceleración centrípetadel movimiento orbital resiste la atracción gravitacional de la estrella solo en la dirección radial, pero la nube permanece libre para colapsar en la dirección vertical. El resultado es la formación de un disco delgado sostenido por la presión del gas en dirección vertical. [7] El colapso inicial tarda unos 100.000 años. Después de ese tiempo, la estrella alcanza una temperatura superficial similar a la de una estrella de secuencia principal de la misma masa y se vuelve visible.

Ahora es una estrella T Tauri. La acreción de gas en la estrella continúa durante otros 10 millones de años, [8] antes de que el disco desaparezca, tal vez siendo arrastrado por el viento estelar de la estrella joven , o tal vez simplemente dejando de emitir radiación después de que la acreción ha terminado. El disco protoplanetario más antiguo descubierto hasta ahora tiene 25 millones de años. [9] [10]

Los discos protoplanetarios alrededor de las estrellas T Tauri se diferencian de los discos que rodean los componentes primarios de los sistemas binarios cercanos con respecto a su tamaño y temperatura. Los discos protoplanetarios tienen hasta radios a 1000 UA , y sólo sus partes más internas alcanzan temperaturas por encima de 1000 K . Muy a menudo van acompañadas de chorros .

Se han observado discos protoplanetarios alrededor de varias estrellas jóvenes de nuestra galaxia. Las observaciones realizadas por el Telescopio Espacial Hubble han demostrado que se están formando proplyds y discos planetarios dentro de la Nebulosa de Orión . [12] [13]


Fracción de estrellas que muestran alguna evidencia de tener un disco protoplanetario en función de la edad estelar (en millones de años). Las muestras son agrupaciones y asociaciones jóvenes cercanas. Cifra extraída de la revisión de Mamajek (2009). [6]
Disco protoplanetario. Brazo en espiral simulado frente a datos de observación. [11]
Disco protoplanetario que rodea a la joven estrella Elias 2-27 , ubicada a unos 450 años luz de distancia. [17]
Impresión artística de la línea de nieve en el agua alrededor de la estrella V883 Orionis . [22]