La inestabilidad gravitacional en un disco de formación de planetas

Área de la Ciencia:

• Astronomía y astrofísica
• Ciencias planetarias

Sus antecedentes:

• Las teorías de formación de planetas incluyen la acreción del núcleo y la inestabilidad gravitacional.
• La inestabilidad gravitacional requiere discos circumestelares masivos (relación de masa disco-estrella ~1:10) para formar planetas directamente de fragmentos en colapso.
• Estimar la masa del disco es un desafío, pero la cinemática de los gases puede revelar la inestabilidad del disco.

Objetivo del estudio:

• Para presentar evidencia cinemática de la inestabilidad gravitacional en el disco protoplanetario alrededor de AB Aurigae.
• Para probar la hipótesis de que la inestabilidad gravitacional puede desencadenar la formación de planetas.

Principales métodos:

• Observaciones profundas de la emisión de líneas de 13CO y C18O utilizando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
• Análisis de la estructura de velocidad del disco para detectar firmas cinemáticas de inestabilidad gravitacional.
• Comparación cuantitativa de la cinemática observada con las simulaciones y modelos analíticos.

Principales resultados:

• Se detectó evidencia cinemática de inestabilidad gravitacional en el disco AB Aurigae.
• Las estructuras de velocidad observadas coinciden estrechamente con las predicciones de los modelos teóricos.
• La masa del disco inferido es de hasta un tercio de la masa estelar dentro de una región de 1′′ a 5′′.

Conclusiones:

• Los hallazgos apoyan la teoría de la inestabilidad gravitacional para la formación de planetas.
• El disco AB Aurigae es lo suficientemente masivo como para ser gravitatoriamente inestable.
• La formación directa de protoplanetas a través de la fragmentación del disco es plausible en tales discos masivos.