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PDS70

PDS 70 ( V1032 Centauri ) es una estrella T Tauri muy joven en la constelación de Centaurus . Ubicada a 370 años luz (110 parsecs ) de la Tierra, tiene una masa de 0,76  M☉ y tiene aproximadamente 5,4 millones de años. [3] La estrella tiene un disco protoplanetario que contiene dos exoplanetas nacientes , llamados PDS 70b y PDS 70c, que han sido fotografiados directamente por el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral . PDS 70b fue el primer protoplaneta confirmado en ser fotografiado directamente. [6] [7] [3]

Descubrimiento y denominación

Una curva de luz para PDS 70 (también conocida como V1032 Centauri), trazada a partir de datos TESS [8]

El "PDS" en el nombre de esta estrella significa Pico dos Dias Survey, un estudio que buscó estrellas pre-secuencia principal basándose en los colores infrarrojos de la estrella medidos por el satélite IRAS . [9] PDS 70 fue identificada como una estrella variable T Tauri en 1992, a partir de estos colores infrarrojos. [10] El brillo de PDS 70 varía casi periódicamente con una amplitud de unas pocas centésimas de magnitud en luz visible. [11] Las mediciones del período de la estrella en la literatura astronómica son inconsistentes, y varían de 3,007 días a 5,1 o 5,6 días. [12] [13]

Disco protoplanetario

El disco protoplanetario alrededor de PDS 70 fue planteado por primera vez en 1992 [14] y fotografiado en su totalidad en 2006 con un coronógrafo de máscara de fase en el VLT. [2] El disco tiene un radio de aproximadamente140  au . En 2012, una gran brecha (~Se descubrió una cantidad de 65 au en el disco, lo que se pensó que fue causado por la formación planetaria. [5] [15]

Más tarde se descubrió que la brecha tenía múltiples regiones: los granos de polvo grandes estaban ausentes hasta 80 au, mientras que los granos de polvo pequeños solo estaban ausentes hasta el nivel observado previamente.65 au . Existe una asimetría en la forma general del espacio; estos factores indican que es probable que haya múltiples planetas que afecten la forma del espacio y la distribución del polvo. [16]

El telescopio espacial James Webb se ha utilizado para detectar vapor de agua en la parte interior del disco, donde podrían estar formándose planetas terrestres . [17] [18]

Sistema planetario

En los resultados publicados en 2018, se fotografió un planeta en el disco, llamado PDS 70 b, con el captador de planetas SPHERE en el Very Large Telescope (VLT). [3] [7] Con una masa estimada en unas pocas veces mayor que la de Júpiter , [19] se cree que el planeta tiene una temperatura de alrededor de 1200  K (930  °C ; 1700  °F ) [21] y una atmósfera con nubes; [7] su órbita tiene un radio aproximado de 20,8  UA (3110 millones de kilómetros), [19] tardando alrededor de 120 años en dar una vuelta. [20]

El espectro de emisión del planeta PDS 70 b es gris y sin características, y hasta 2021 no se detectaron especies moleculares. [22]

En 2019 se descubrió un segundo planeta, llamado PDS 70 c, utilizando el espectrógrafo de campo integral MUSE del VLT . [23] El planeta orbita su estrella anfitriona a una distancia de 34,3  UA (5130 millones de kilómetros), más lejos que PDS 70 b. [19] PDS 70 c está en una resonancia orbital cercana a 1:2 con PDS 70 b, lo que significa que PDS 70 c completa casi una revolución una vez cada vez que PDS 70 b completa casi dos. [23]

Discos circumplanetarios

Los modelos predicen que PDS 70 b ha adquirido su propio disco de acreción . [6] [24] El disco de acreción fue inicialmente apoyado observacionalmente en 2019, [25] sin embargo, en 2020 se presentó evidencia de que los datos actuales favorecen un modelo con un solo componente de cuerpo negro del planeta. [26] Se midió que la tasa de acreción era de al menos 5*10 −7 masas de Júpiter por año. [27] Un estudio de 2021 con métodos y datos más nuevos sugirió una tasa de acreción menor de 1,4 ± 0,2*10 −8 M J /año. [28] No está claro cómo conciliar estos resultados entre sí y con los modelos de acreción planetaria existentes; la investigación futura en los mecanismos de acreción y la producción de emisiones de Hα debería ofrecer claridad. [29]

El radio del cuerpo negro fotosférico del planeta es de 3,0 ± 0,2 R J . Su temperatura bolométrica es de 1193 ± 20 K , mientras que solo se pueden derivar límites superiores de estas cantidades para el disco de acreción ópticamente grueso, significativamente más grande que el propio planeta. Sin embargo, se encuentran pruebas débiles de que los datos actuales favorecen un modelo con un solo componente de cuerpo negro. [26]

En julio de 2019, los astrónomos que utilizaron el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) informaron de la primera detección de un disco circumplanetario formador de lunas . El disco se detectó alrededor de PDS 70 c, con un disco potencial observado alrededor de PDS 70 b. [30] [31] [32] Los dos planetas y la superposición de PDS 70 c y el disco protoplanetario fueron confirmados por investigadores dirigidos por Caltech utilizando el Observatorio WM Keck en Mauna Kea , cuya investigación se publicó en mayo de 2020. [33] Una imagen del disco circumplanetario alrededor de PDS 70 c separado del disco protoplanetario finalmente confirmó el disco circumplanetario y se publicó en noviembre de 2021. [34]

Posible cuerpo coorbital

En julio de 2023 se anunció la probable detección de una nube de escombros coorbital con el planeta PDS 70 b. Se cree que estos escombros tienen una masa de 0,03 a 2 veces la de la Luna y podrían ser evidencia de un planeta troyano o de uno en proceso de formación. [35] [36]

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Vallenari, A.; et al. (Colaboración Gaia) (2023). "Gaia Data Release 3. Resumen del contenido y propiedades de la encuesta". Astronomía y Astrofísica . 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode :2023A&A...674A...1G. doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID  244398875. Registro Gaia DR3 para esta fuente en VizieR .
  2. ^ ab Riaud, P.; Mawet, D.; Absil, O.; Boccaletti, A.; Baudoz, P.; Herwats, E.; Surdej, J. (2006). "Imágenes coronagráficas de tres estrellas T Tauri de línea débil: evidencia de formación planetaria alrededor de PDS 70" (PDF) . Astronomía y Astrofísica . 458 (1): 317–325. Bibcode :2006A&A...458..317R. doi : 10.1051/0004-6361:20065232 .
  3. ^ abcdefghi Keppler, M; et al. (2018). "Descubrimiento de un compañero de masa planetaria dentro del hueco del disco de transición alrededor de PDS 70". Astronomía y Astrofísica . 617 : A44. arXiv : 1806.11568 . Bibcode :2018A&A...617A..44K. doi :10.1051/0004-6361/201832957. S2CID  49562730.
  4. ^ ab Gregorio-Hetem, J.; Hetem, A. (2002). "Clasificación de una muestra seleccionada de estrellas débiles T Tauri". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 336 (1): 197–206. Bibcode :2002MNRAS.336..197G. doi : 10.1046/j.1365-8711.2002.05716.x .
  5. ^ abc Hashimoto, J.; et al. (2012). "Imágenes polarimétricas de estructuras de cavidades grandes en el disco protoplanetario pretransicional alrededor de PDS 70: observaciones del disco". The Astrophysical Journal . 758 (1): L19. arXiv : 1208.2075 . Código Bibliográfico :2012ApJ...758L..19H. doi :10.1088/2041-8205/758/1/L19. S2CID  13691976.
  6. ^ Personal de ab (2 de julio de 2018). "Primera imagen confirmada de un planeta recién nacido captada por el VLT de ESO: su espectro revela una atmósfera nublada". EurekAlert! . Consultado el 2 de julio de 2018 .
  7. ^ abc Müller, A; et al. (2018). "Caracterización orbital y atmosférica del planeta dentro del hueco del disco de transición PDS 70". Astronomía y Astrofísica . 617 : L2. arXiv : 1806.11567 . Bibcode :2018A&A...617L...2M. doi :10.1051/0004-6361/201833584. S2CID  49561725.
  8. ^ "MAST: Archivo Barbara A. Mikulski para telescopios espaciales". Instituto Científico del Telescopio Espacial . Consultado el 8 de diciembre de 2021 .
  9. ^ Sartori, Marılia J.; Gregorio-Hetem, Jane; Rodríguez, Claudia V.; Hetem, Aníbal; Batalha, Celso (noviembre de 2009). "Análisis de la Encuesta Pico dos Dias Candidatos Herbig Ae/Be". La Revista Astronómica . 139 (1): 27–38. doi : 10.1088/0004-6256/139/1/27 .
  10. ^ Gregorio-Hetem, J.; Lepine, JRD; Quast, GR; Torres, CAO; de La Reza, R. (febrero de 1992). "Una búsqueda de estrellas T Tauri basada en el catálogo de fuentes puntuales IRAS". The Astronomical Journal . 103 (2): 549–563. Bibcode :1992AJ....103..549G. doi :10.1086/116082 . Consultado el 5 de diciembre de 2021 .
  11. ^ "V1032 Cen". Índice Internacional de Estrellas Variables . AAVSO . Consultado el 4 de diciembre de 2021 .
  12. ^ Kiraga, M. (marzo de 2012). "Fotometría ASAS de fuentes ROSAT. I. Estrellas variables periódicas coincidentes con fuentes brillantes del sondeo ROSAT All Sky Survey". Acta Astronomica . 62 (1): 67–95. arXiv : 1204.3825 . Código Bibliográfico :2012AcA....62...67K . Consultado el 4 de diciembre de 2021 .
  13. ^ Batalha, CC; Quast, GR; Torres, CAO; Pereira, PCR; Terra, MAO; Jablonski, F.; Schiavon, RP; de la Reza, JR; Sartori, MJ (marzo de 1998). "Variabilidad fotométrica de las estrellas T Tauri del sur". Serie de suplementos de astronomía y astrofísica . 128 (3): 561–571. Bibcode :1998A&AS..128..561B. doi : 10.1051/aas:1998163 .
  14. ^ Gregorio-Hetem, J.; Lepine, JRD; Quast, GR; Torres, CAO; de La Reza, R. (1992). "Una búsqueda de estrellas T Tauri basada en el catálogo de fuentes puntuales IRAS". The Astronomical Journal . 103 : 549. Bibcode :1992AJ....103..549G. doi :10.1086/116082.
  15. ^ "El disco protoplanetario de Giant Gap PDS 70 podría indicar la presencia de múltiples planetas". SciTechDaily . 12 de noviembre de 2012 . Consultado el 30 de junio de 2018 .
  16. ^ Hashimoto, J.; et al. (2015). "La estructura de los discos protoplanetarios pretransicionales. II. Asimetrías azimutales, diferentes distribuciones radiales de granos de polvo grandes y pequeños en PDS 70". The Astrophysical Journal . 799 (1): 43. arXiv : 1411.2587 . Bibcode :2015ApJ...799...43H. doi :10.1088/0004-637X/799/1/43. S2CID  53389813.
  17. ^ "Webb detecta vapor de agua en una zona de formación planetaria rocosa". webbtelescope.org . STScI . 24 de julio de 2023 . Consultado el 24 de julio de 2023 .
  18. ^ Perotti, G.; Christiaens, V.; Henning, Th.; Tabone, B.; Aguas, LBFM; Kamp, I.; Olofsson, G.; Subvención, SL; Gasman, D.; Bouwman, J.; Samland, M.; Franceschi, R.; van Dishoeck, EF; Schwarz, K.; Güdel, M. (24 de julio de 2023). "Agua en la zona de formación de planetas terrestres del disco PDS 70". Naturaleza . 620 (7974): 516–520. arXiv : 2307.12040 . Código Bib :2023Natur.620..516P. doi :10.1038/s41586-023-06317-9. ISSN  0028-0836. Número de modelo : PMID 37488359  . 
  19. ^ abcd Wang, JJ; et al. (2021), "Restricción de la naturaleza de los protoplanetas PDS 70 con VLTI/GRAVITY ∗", The Astronomical Journal , 161 (3): 148, arXiv : 2101.04187 , Bibcode :2021AJ....161..148W, doi : 10.3847/1538-3881/abdb2d , S2CID  231583118
  20. ^ abc Mesa, D.; Keppler, M.; et al. (diciembre de 2019). "Exploración del joven sistema multiplanetario PDS70 con el VLT/SPHERE". Astronomía y Astrofísica . 632 : A25. arXiv : 1910.11169 . Bibcode :2019A&A...632A..25M. doi :10.1051/0004-6361/201936764. S2CID  204852148.
  21. ^ abc Wang, Jason J.; Ginzburg, Sivan; et al. (junio de 2020). "Imágenes de banda L de protoplanetas de masa joviana en acreción alrededor de PDS 70 obtenidas con Keck/NIRC2". The Astronomical Journal . 159 (6): 263. arXiv : 2004.09597 . Bibcode :2020AJ....159..263W. doi : 10.3847/1538-3881/ab8aef .
  22. ^ Cugno, G.; Patapis, P.; Stolker, T.; Quanz, SP; Böhle, A.; Hoeijmakers, HJ; Marleau, G.-D.; Mollière, P.; Nasedkin, E.; Snellen, IAG (2021), "Mapeo molecular del sistema PDS70", Astronomía y astrofísica , 653 : A12, arXiv : 2106.03615 , doi : 10.1051/0004-6361/202140632, S2CID  235358211
  23. ^ ab "Un par de planetas incipientes vistos directamente creciendo alrededor de una estrella joven". hubblesite.org . NASA. 3 de junio de 2019 . Consultado el 3 de junio de 2019 .
  24. ^ Clery, D. (2018). "Por primera vez, los astrónomos presencian el nacimiento de un planeta a partir de gas y polvo". Science . doi :10.1126/science.aau6469. S2CID  134883080.
  25. ^ Christiaens, V.; Cantalloube, F.; Casassus, S.; Price, DJ; Absil, O.; Pinte, C.; Girard, J.; Montesinos, M. (15 de mayo de 2019). "Evidencia de un disco circumplanetario alrededor del protoplaneta PDS 70 b". The Astrophysical Journal . 877 (2): L33. arXiv : 1905.06370 . Código Bibliográfico :2019ApJ...877L..33C. doi : 10.3847/2041-8213/ab212b . S2CID  155100321.
  26. ^ ab Stolker, Tomás; Marleau, Gabriel-Dominique; Cugno, Gabriele; Mollière, Paul; Quanz, Sascha P.; Todorov, Kamen O.; Kühn, Jonas (2020), "MILAGROS: Caracterización atmosférica de planetas y compañeros subestelares de imágenes directas a 4–5 μm", Astronomía y astrofísica , 644 : A13, arXiv : 2009.04483 , doi : 10.1051/0004-6361/202038878, S2CID  08
  27. ^ Hashimoto, junio; Aoyama, Yuhiko; Konishi, Mihoko; Uyama, Taichi; Takasao, Shinsuke; Ikoma, Masahiro; Tanigawa, Takayuki (2020). "Propiedades de acreción de PDS 70b con MUSE". La Revista Astronómica . 159 (5): 222. arXiv : 2003.07922 . Código Bib : 2020AJ....159..222H. doi : 10.3847/1538-3881/ab811e . S2CID  212747630.
  28. ^ Zhou, Yifan; Bowler, Brendan P.; Wagner, Kevin R.; Schneider, Glenn; Apai, Dániel; Kraus, Adam L.; Close, Laird M.; Herczeg, Gregory J.; Fang, Min (2021), "Medidas de UV y Hα del exceso de emisión de acreción del joven planeta gigante PDS 70 B realizadas con el telescopio espacial Hubble", The Astronomical Journal , 161 (5): 244, arXiv : 2104.13934 , Bibcode :2021AJ....161..244Z, doi : 10.3847/1538-3881/abeb7a , S2CID  233443901
  29. ^ Gebhardt, Chris; Warren, Haygen (13 de mayo de 2021). "Con el Hubble, los astrónomos utilizan la luz ultravioleta por primera vez para medir la tasa de crecimiento de un planeta aún en formación". NSF (NASASpaceflight) . ...y eso es más bajo de lo que predicen los modelos de formación de planetas gigantes gaseosos de super-Júpiter. Zhou et al. se apresuran a advertir que sus cálculos son una instantánea en el tiempo. Observaciones adicionales, observaciones de varias décadas, de varios siglos, revelarán si las tasas de acreción fluctúan mucho con el tiempo a medida que los planetas pasan por períodos de crecimiento acelerado, por así decirlo, seguidos de períodos de formación menos activa o si "la producción de Hα en los choques de acreción planetaria es más eficiente de lo que predijeron los modelos [anteriores], o [si] subestimamos la luminosidad/tasa de acreción", señalaron Zhou et al. en su artículo publicado en la edición de abril de 2021 de The Astronomical Journal. El equipo señaló además: "Al combinar nuestras observaciones con modelos de choque de acreción planetaria que predicen tanto el flujo UV como el Hα, podemos mejorar la medición de la tasa de acreción y avanzar en nuestra comprensión de los mecanismos de acreción de los planetas gigantes gaseosos".
  30. ^ Isella, Andrea; et al. (11 de julio de 2019). "Detección de emisión submilimétrica continua asociada con candidatos a protoplanetas". The Astrophysical Journal Letters . 879 (2): L25. arXiv : 1906.06308 . Bibcode :2019ApJ...879L..25I. doi : 10.3847/2041-8213/ab2a12 . S2CID  189897829.
  31. ^ Blue, Charles E. (11 de julio de 2019). «Descubierto un disco circumplanetario que forma la Luna en un sistema estelar distante». Observatorio Nacional de Radioastronomía . Consultado el 11 de julio de 2019 .
  32. ^ Carne, Nick (13 de julio de 2019). «Descubren un disco 'formador de lunas' en un sistema estelar distante: el descubrimiento ayuda a confirmar las teorías sobre la formación de planetas, dicen los astrónomos». Cosmos . Archivado desde el original el 12 de julio de 2019 . Consultado el 12 de julio de 2019 .
  33. ^ "Los astrónomos confirman la existencia de dos planetas gigantes recién nacidos en el sistema PDS 70". phys.org . Consultado el 20 de mayo de 2020 .
  34. ^ Parks, Jake (8 de noviembre de 2021). «Instantánea: ALMA detecta un disco de formación lunar alrededor de un exoplaneta distante. Esta fotografía estelar constituye la primera detección inequívoca de un disco circumplanetario capaz de formar su propia luna». Astronomía . Consultado el 9 de noviembre de 2021 .
  35. ^ Balsalobre-Ruza, O.; de Gregorio-Monsalvo, I.; et al. (julio de 2023). "Emisión coorbital submilimétrica tentativa dentro de la región lagrangiana L5 del protoplaneta PDS 70 b". Astronomía y Astrofísica . 675 : A172. arXiv : 2307.12811 . Código Bibliográfico :2023A&A...675A.172B. doi :10.1051/0004-6361/202346493. S2CID  259684169.
  36. ^ "¿Tiene este exoplaneta un hermano que comparte la misma órbita?". ESO . 19 de julio de 2023 . Consultado el 19 de julio de 2023 .

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