20 Myr y evidencia espectroscópica de acreción . [1] [2] k s − W. 4 > 2 {\displaystyle Ks-W4>2} ">
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disco de peter pan

Un disco de Peter Pan es un disco circunestelar alrededor de una estrella o una enana marrón que parece haber retenido suficiente gas para formar un planeta gigante gaseoso durante mucho más tiempo que la escala de tiempo de dispersión de gas típicamente supuesta de aproximadamente 5 millones de años. Se han observado varios ejemplos de tales discos orbitando estrellas con tipos espectrales de M o posteriores. La presencia de gas alrededor de estos discos generalmente se ha inferido de la cantidad total de radiación emitida por el disco en longitudes de onda infrarrojas y/o firmas espectroscópicas de hidrógeno que se acumula en la estrella. Para ajustarse a una definición específica de disco de Peter Pan, la fuente debe tener un "color" infrarrojo de , una edad de >20 Myr y evidencia espectroscópica de acreción . [1] [2]

En 2016, los voluntarios del proyecto Disk Detective descubrieron WISE J080822.18-644357.3 (o J0808). Esta estrella de baja masa mostró signos de juventud, por ejemplo un fuerte exceso de infrarrojos y una acumulación activa de material gaseoso. es parte de los 45+
11-7Myr vieja Carina joven grupo en movimiento , mayor de lo esperado para estas características de una enana M. [3] [4] Se descubrió que otras estrellas y enanas marrones eran similares a J0808, con signos de juventud mientras se encontraban en un grupo en movimiento de mayor edad. [4] [2] Junto con J0808, estos acretores más antiguos de baja masa en grupos en movimiento cercanos se denominaron discos de Peter Pan en un artículo científico publicado a principios de 2020. [5] [2] Desde entonces, el término fue utilizado por otros independientes grupos de investigación. [6] [7] [8]

Nombre

Los discos de Peter Pan llevan el nombre del personaje principal Peter Pan en la obra y el libro Peter Pan, o el niño que no crecería , escrito por JM Barrie en 1904. Los discos de Peter Pan tienen una apariencia joven, aunque son viejos en años. . En otras palabras: los discos de Peter Pan "se niegan a crecer", una característica que comparten con los niños perdidos y el personaje principal de Peter Pan. [2] [1]

Características

Los discos de Peter Pan conocidos tienen la línea espectroscópica H-alfa como signo de acreción. J0808 muestra variaciones en las líneas Paschen-β y Brackett-γ , lo que es un claro signo de acreción. [1] [2] También fue identificado como rico en litio , lo que es un signo de juventud. [4]

Se sugirió que los discos de Peter Pan tardan más en disiparse debido a la menor fotoevaporación causada por una menor emisión de rayos X y ultravioleta lejano provenientes de la enana M. [2] Las observaciones con el Observatorio de rayos X Chandra mostraron que los discos de Peter Pan tienen una luminosidad de rayos X similar a la de las enanas M de campo, con propiedades similares a las estrellas T Tauri de líneas débiles. Los investigadores de este estudio concluyeron que la actual luminosidad de rayos X del disco de Peter Pan no puede explicar su vejez. La vejez del disco podría ser el resultado de un flujo ultravioleta lejano más débil que incide en el disco, debido a una acreción más débil en la etapa previa a la secuencia principal . [9]

J0808 muestra variaciones en la curva de luz de CTIO , que podrían ser material del disco que bloquea la luz de la estrella. La fuente también mostró una fuerte llamarada . [1] [2] Muestra tres componentes distintos del disco: Un disco interno "caliente" con una temperatura de 1100 K (827 °C o 1520 °F ), ubicado a 0,0056 au . Un disco exterior "cálido" con una temperatura de 240 K (-33 °C o -28 °F), ubicado a 0,115 au. [4] Un disco exterior "frío" con una temperatura de 20 K (-253 °C o -424 °F), ubicado a <16 au. [10]

2MASS J05010082-4337102 mostró un destello en una curva de luz TESS y variaciones periódicas, que podrían deberse a manchas estelares . El sistema está inclinado hacia nuestra línea de visión ~38°, lo suficiente como para no esperar que ningún material del disco se mueva frente a la estrella. [1] [2]

WISEA J044634.16-262756.1 y WISEA J094900.65-713803.1 son ambos dobles visuales aparentes en los datos de Gaia . [2]

2MASS J02265658-5327032 es una candidata a enana marrón con un disco de Peter Pan. [2]

2M0632 fue observado por TESS y muestra variabilidad debido al material del disco que transita frente a la estrella. [11]

Discos de Peter Pan conocidos

Impresión artística de un disco de Peter Pan

El prototipo del disco Peter Pan es WISE J080822.18-644357.3 . [2] Fue descubierto por el proyecto de ciencia ciudadana Disk Detective , liderado por la NASA . [12]

Murphy y cols. Encontró discos de Peter Pan adicionales en la literatura, que fueron identificados como parte de las asociaciones Columba y Tucana-Horologium . [13] [4] Ejemplos son 2MASS J0041353-562112 en Tuc-Hor, [14] [15] 2MASS J05010082-4337102 en Columba y 2MASS J02265658-5327032 en Tuc-Hor. [16] La asociación Tuc-Hor tiene una edad de 45±4 Myr y la asociación Columba tiene una edad de 42+
6-4Mir. 2MASS J0041353-562112 fue posteriormente descartado al no presentar exceso y podría pertenecer al grupo móvil Beta Pictoris . [2]

Disk Detective Collaboration identificó dos discos de Peter Pan adicionales: WISEAJ044634.16-262756.1 en Columba y WISEA J094900.65-713803.1 en Carina . Ambos sistemas son dobles visuales . El artículo también menciona que previamente se había identificado que los miembros de NGC 2547 tenían un exceso de 22 μm y podrían ser similares a los discos de Peter Pan. [2] [17] 2MASS 08093547-4913033, que es una de las enanas M con un disco de escombros en NGC 2547, fue observada con el espectrógrafo infrarrojo Spitzer . En este sistema, la primera detección de silicato se realizó en un disco de escombros alrededor de una estrella de tipo M. Si bien el sistema muestra la línea H-alfa , se interpretó que estaba desprovista de gas y que no estaba acrecentada. [18]

Implicaciones para la formación de planetas alrededor de estrellas M

Existen diferentes modelos para explicar la existencia de los discos de Peter Pan, como los planetesimales perturbados [4] o las recientes colisiones de cuerpos planetarios. [10] Una explicación es que los discos de Peter Pan son discos primordiales de larga duración. [6] Esto seguiría la tendencia de las estrellas de menor masa que requieren más tiempo para disipar sus discos. Los exoplanetas alrededor de estrellas M tendrían más tiempo para formarse, lo que afectaría significativamente las atmósferas de estos planetas. [1] [2]

Los discos de Peter Pan que forman sistemas multiplanetarios podrían obligar a los planetas a adoptar órbitas resonantes y cercanas . El sistema de 7 planetas TRAPPIST-1 podría ser el resultado final de un disco de Peter Pan de este tipo. [11]

Un disco de Peter Pan también podría ayudar a explicar la existencia de planetas jovianos alrededor de enanas M, como TOI-5205b . Una vida útil más larga de un disco daría más tiempo para que se formara un núcleo sólido, lo que podría iniciar una acumulación descontrolada del núcleo . [19]

Ver también

Referencias

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