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HD100546

HD 100546 , también conocida como KR Muscae , es una estrella de pre-secuencia principal de tipo espectral B8 a A0 ubicada a 353 años luz (108 parsecs ) de la Tierra en la const...

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HD 100546 , también conocida como KR Muscae , es una estrella de pre-secuencia principal de tipo espectral B8 a A0 ubicada a 353 años luz (108 parsecs ) de la Tierra en la constelación austral de Musca . [4] La estrella está rodeada por un disco circunestelar desde una distancia de 0,2 a 4 UA, y nuevamente desde 13 UA hasta unos pocos cientos de UA, con evidencia de un protoplaneta formándose a una distancia de alrededor de 47 UA. [16]

Se estima que tiene menos de 10 millones de años, pertenece a las estrellas Herbig Ae/Be y también es el ejemplo más cercano al Sistema Solar . [14] [17]

Sistema planetario

El sistema HD 100546 en su conjunto tiene un candidato a protoplaneta confirmado y hay evidencia de uno o dos más, por lo que se lo considera un precursor evolutivo importante de estrellas de masa intermedia con múltiples planetas superjovianos en separaciones moderadas/amplias como HR 8799. [ 26] Si bien se ha afirmado que existen otros planetas hipotéticos alrededor de la estrella, ninguno de los descubrimientos ha sido confirmado.

Planeta b

Impresión artística del protoplaneta HD 100546 b [27] formándose en el disco protoplanetario de su estrella madre.

En 2013, los investigadores informaron que habían descubierto lo que parece ser un planeta en proceso de formación, incrustado en el gran disco de gas y polvo de la estrella. De confirmarse, representaría la primera oportunidad de estudiar las primeras etapas de la formación planetaria mediante observaciones. [28] El flujo de HD 100546 b [16] y su disco circumplanetario (CPD) están superpuestos, lo que hace que sus propiedades, como el radio y la temperatura, sean muy inciertas. [21]

Varias estimaciones para la masa de HD 100546 b han estado variando entre 1 y 25 M J. [29] [25] Aunque los modelos estándar de inicio en caliente implican una masa de aproximadamente15  M J , otros modelos y la fotometría de banda H de HD 100546 b implica masas por debajo10  M J para un planeta recién nacido de 1 millón de años o si se hace visible por su CPD, mientras que edades más antiguas sugieren masas mayores. [26] [21]

Más recientemente, en 2019, se estableció un límite superior para la masa planetaria de tan solo1,65  M J basado en la relación entre las masas del planeta, CPD y disco circunestelar (CSD) derivadas de la simulación numérica. [14] Se ha asumido que el CPD es ópticamente delgado con límites de radio y masa superiores derivados de1,44 veces más masivo que la Tierra ( M E ) y0,44  unidades astronómicas (UA), mientras que la masa del CSD se estimó en50  M J . [14] Si bien los modelos con escasez de gas también siguen siendo compatibles, esto sugeriría que HD 100546 b es inconsistente con varios modelos de acreción de planetas. [14]

El ajuste de un cuerpo negro de temperatura única a los flujos observados del componente de fuente puntual proporciona un radio de6.9+2,7
-2,9veces la de Júpiter ( R Jup ) y una temperatura efectiva de932+193
−202 K para el área emisora ​​que rodea al protoplaneta incrustado respectivamente. [21] Este gran radio se refiere a la envoltura difusa de polvo y gas o al disco de escombros que rodea al planeta, no al planeta en sí; estas estimaciones se utilizan erróneamente como un solo radio planetario y temperatura efectiva para HD 100546 b por el Archivo de Exoplanetas de la NASA . El mismo estudio también encontró que una luminosidad de mejor ajuste era2.3+0,6
-0,4× 10 −4 veces más luminoso que el Sol ( L ☉ ). [21]

A pesar de la incertidumbre de las propiedades del planeta, un estudio de 2017 calculó que HD 100546 b era un objeto subestelar muy enrojecido con una temperatura efectiva de buen ajuste de2.630 K y una masa planetaria y un radio de25  M Jup y3.4  R Jup , lo que lo convierte en uno de los exoplanetas más grandes descubiertos por tamaño. [25]

Planeta c

En abril de 2003, se propuso otro candidato a compañero planetario y posteriormente se recopilaron pruebas utilizando el espectrógrafo echelle UVES en el VLT en Chile en 2005. [30] Esto confirma otros datos que indican un compañero planetario con una masa de aproximadamente 20  MJ y una distancia de 6,5 UA de HD 100546, [30] aunque un examen más detallado del perfil del disco indica que podría ser un objeto más masivo, como una enana marrón o más de un planeta. [6]

El mismo compañero planetario, denominado "HD 100546 c", [19] [29] fue observado en 2014, y se calcula que tiene una masa estimada entre5  M J y20  M J . [31] [29] Con una distancia estimada aproximadamenteA 13 UA de HD 100546, la evidencia circunstancial sugiere que HD 100546 c puede ser responsable de limpiar la cavidad del disco interno, aunque habría estado acumulando gas rápidamente y, por lo tanto, sería inusualmente brillante. [29] También se esperaba que estuviera rodeado por un disco circumplanetario de aproximadamente0,1 UA de radio. [31] Se calcula que el planeta tiene una tasa de acreción de hasta10 −8  M ☉ por año suponiendo una masa planetaria de 15  M Jup , lo que correspondería a un radio planetario de0,13  R ☉ basado en trayectorias evolutivas. [18] Por lo tanto, HD 100546 c se encuentra en una etapa relativamente tranquila o su crecimiento a partir de la acreción se encuentra en un nivel bajo o ya ha cesado. [18] La presencia de perturbaciones, posiblemente creadas por HD 100546 c, también se confirma mediante la detección de monóxido de azufre, lo que indica ondas de choque que se propagan a través del disco de gas. [32]

La posición en la que se detectó HD 100546 c fue en el interior en comparación con el espacio entre los discos interior y exterior, y en el exterior en comparación con la cavidad central, por lo que la validez del planeta se demostró a partir de las características del disco estelar. Hubo una discrepancia con la discusión. Sin embargo, este candidato a compañero ha sido cuestionado y puede ser una característica del disco débilmente polarizado.

Planeta d

Las observaciones de ALMA a 1,3 mm han revelado una fuente puntual en un ángulo de posición de 37° y una separación proyectada de7,8 UA , tiene una masa de 33 a 77 masas de Júpiter , lo que lo convertiría en un enano marrón , que podría representar un candidato planetario adicional, en adelante HD 100546 d. [19]

Planetas hipotéticos

Una perturbación en el disco puede haber sido causada por un planeta de ~10 M E completamente incrustado en la cubierta de polvo. [12]

Disco circunestelar

Las observaciones ópticas coronográficas realizadas con el telescopio espacial Hubble [1] [17] muestran patrones espirales complejos en el disco circunestelar. Las causas de estas estructuras siguen siendo inciertas, aunque las espirales son consistentes con las inestabilidades causadas por la formación de planetas. [27] Los colores del disco son similares a los derivados para los objetos del Cinturón de Kuiper, lo que sugiere que los mismos procesos de meteorización están en funcionamiento en HD 100546. El disco es bastante plano, lo que es consistente con un estado evolutivo avanzado, [1] y tiene un amplio espacio entre 40 y 150 UA de radio, posiblemente tallado por un planeta exterior en el espacio. [27]

El análisis espectroscópico de datos de infrarrojo medio obtenidos con OSCIR en el Telescopio Blanco de 4 m en el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo indica la presencia de pequeñas partículas (10–18 μm ) que contienen silicatos . [17] El material se encuentra a distancias de hasta 17 UA de la estrella y tiene una temperatura de aproximadamente 227 K. [17]

Véase también

Notas

  1. ^ La luminosidad de HD 100546 es log( L / L ☉ ) =1.29+0,14
    -0,14    .

Referencias

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