Deficiencia de hidrógeno molecular en el disco de beta Pictoris

Área de la Ciencia:

• La astronomía y la astrofísica.
• Ciencias planetarias Ciencias planetarias.
• La astroquímica es astroquímica.

Sus antecedentes:

• El hidrógeno molecular (H2) es el componente principal de las regiones de formación de estrellas y planetas, sin embargo, su detección directa es un desafío.
• El sistema beta Pictoris, conocido por su disco de escombros y su disco gaseoso inferido, ha mostrado emisiones infrarrojas de H2.
• Estudios anteriores sugirieron un componente gaseoso significativo en el disco beta de Pictoris, con H2 inferido a partir de observaciones en infrarrojo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la presencia y abundancia de hidrógeno molecular (H2) en el disco beta de Pictoris utilizando espectroscopia ultravioleta lejana.
• Para conciliar las discrepancias entre el H2 inferido por infrarrojos y las restricciones de observación directa.
• Para determinar el origen del monóxido de carbono (CO) observado en el disco.

Principales métodos:

• Adquisición y análisis del espectro ultravioleta lejano (UVL) de la estrella beta Pictoris.
• Búsqueda de líneas de absorción indicativas de hidrógeno molecular (H2) en el espectro FUV.
• Medición de las líneas de absorción de monóxido de carbono (CO) para determinar las relaciones CO/H2.

Principales resultados:

• No se detectaron líneas de absorción de hidrógeno molecular (H2) en el espectro ultravioleta lejano de beta Pictoris.
• Se estableció un límite superior estricto para la densidad de la columna de H2: N(H2) ≤ 10^18 cm^-2.
• Se midió una alta proporción de CO/H2 (> 6 x 10^-4), lo que indica que el CO no está fotodissociado.

Conclusiones:

• La no detección de H2 en FUV sugiere que no está presente en el disco a lo largo de la línea de visión directa a la estrella.
• El CO observado debe originarse de la evaporación de planetesimales, ya que de lo contrario sería destruido dentro de ~200 años.
• Este estudio destaca la importancia de las observaciones de múltiples longitudes de onda para caracterizar con precisión la composición del disco exoplanetario.