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Ciencia & Tec

Una caída de «ceniza estelar» favorece la formación planetaria


Este proceso se puede comparar con la «caída de ceniza» volcánica en la que la ceniza transportada por el gas durante una erupción cae sobre el área alrededor del volcán.

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Partículas de polvo arrastradas por el flujo de salida bipolar desde el centro de un disco protoplanetario pueden volver a apilarse en el borde exterior del disco y favorecer la formación planetaria.

Es le resultado de la primera simulación 3D del mundo que considera simultáneamente el movimiento y el crecimiento del polvo en un disco alrededor de una estrella joven.

Este proceso se puede comparar con la «caída de ceniza» volcánica en la que la ceniza transportada por el gas durante una erupción cae sobre el área alrededor del volcán. Estos resultados ayudan a explicar las estructuras de polvo observadas alrededor de las protoestrellas jóvenes.

Las observaciones de ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) han revelado lagunas en los discos protoplanetarios de gas y polvo alrededor de estrellas jóvenes. Se cree que los efectos gravitacionales de los planetas son una de las razones de la formación de estos anillos.

Sin embargo, algunos anillos se ven incluso más lejos que la posición de Neptuno en el Sistema Solar. A estas distancias, el polvo, un componente vital para la formación de planetas, debería ser escaso. Además, se espera que el polvo se mueva hacia la región central del disco a medida que crece. Entonces, cómo se pueden formar los planetas en las regiones exteriores ha sido un misterio.

Un equipo de investigación dirigido por Yusuke Tsukamoto en la Universidad de Kagoshima utilizó ATERUI II, la supercomputadora más poderosa del mundo dedicada a los cálculos astronómicos en el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, para realizar la primera simulación en 3D del movimiento y crecimiento del polvo en un disco protoplanetario.

El equipo descubrió que las partículas de polvo grandes que crecen en la región central se pueden llevar a cabo perpendicularmente al disco mediante corrientes de gas, llamadas flujo de salida bipolar, que brotan del disco. Este polvo luego sale del flujo de salida y la gravedad lo empuja hacia la parte exterior del disco. Tsukamoto comenta en un comunicado: «Viviendo en Kagoshima, a la sombra del volcán activo Monte Sakurajima, naturalmente pensé en la caída de ceniza volcánica cuando vi los resultados de la simulación».

La simulación muestra que esta «caída de ceniza estelar» puede enriquecer gran cantidad de polvo en la región exterior del disco protoplanetario y facilitar la formación planetesimal, que eventualmente puede causar la formación de planetas.

Estos resultados se publican en Astrophysical Journal Letters.

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