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24 octubre 2014 5 24 /10 /octubre /2014 16:11

 

Signs of Formation of Planetary System Around Star HD 169142

 Institute of Astrophysics of Andalusia

 

 

Se observan signos de la formación de un sistema planetario en torno a la estrella HD169142

La joven estrella HD169142 muestra un disco de gas y polvo donde se aprecian dos cavidades en forma de anillo, posiblemente debidas a la formación de sendos planetas

 

Los planetas se forman a partir de discos de gas y polvo que giran en torno a las estrellas jóvenes. Una vez formada la "semilla" del planeta, una pequeña acumulación de polvo, este irá agregando material y producirá un surco en el disco con la forma de su órbita. Esta etapa de transición entre el disco original y el sistema planetario -difícil de estudiar y aún poco conocida- es, precisamente, lo que se ha observado en la estrella HD169142 y que se difunde a través de dos artículos publicados en la revista The Astrophysical Journal Letters.

"Aunque en los últimos años se han descubierto más de mil setecientos planetas extrasolares, solo en contados casos se ha obtenido imagen directa y todavía no se ha logrado una imagen inequívoca de un planeta en formación -apunta Mayra Osorio, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que encabeza una de las publicaciones-. En HD 169142 quizás estamos viendo, precisamente, las semillas de gas y polvo que más tarde se convertirán en planetas".

HD169142 es una estrella joven, con dos veces más masa que el Sol y cuyo disco se extiende unas doscientas cincuenta unidades astronómicas, o UA (una unidad que equivale a la distancia entre la Tierra y el Sol, ciento cincuenta millones de kilómetros). El sistema presenta una orientación inmejorable para el estudio de los planetas en formación ya que vemos su disco de frente.

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Imagen del disco de polvo en torno a la estrella HD 169142 obtenida con el radiotelescopio Very Large Array (VLA) a la longitud de onda de 7 mm. Las cruces (+) señalan las posiciones de los posibles protoplanetas (Osorio et al.). En el recuadro de la parte superior derecha se muestra, a la misma escala, la imagen obtenida con el Very Large Telescope (VLT) a la longitud de onda de 3.8 micras, de la fuente infrarroja brillante situada en la cavidad interna del disco (Reggiani et al.).

 

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El primero de los trabajos explora el disco de HD169142 con el radiotelescopio Very Large Array, que permite detectar granos de polvo de varios centímetros. Los resultados, combinados con datos del infrarrojo, que trazan la presencia de granos de polvo microscópicos, muestran dos surcos en el disco, uno en la región interna (entre 0,7 y 20 UA) y otro más externo y menos desarrollado, entre 30 y 70 UA.

"Esta estructura ya sugería que el disco está siendo modificado por dos planetas u objetos subestelares, pero además los datos en radio desvelaron la existencia de un grumo de material en el surco externo, situado aproximadamente a la distancia de la órbita de Neptuno, que apunta a la existencia de un planeta en formación", señala Mayra Osorio (IAA-CSIC).

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UNO (O DOS) COMPAÑEROS EN TORNO A HD169142

El segundo de los trabajos se centró en buscar, mediante observaciones en el infrarrojo con el Very Large Telescope, la existencia de algún objeto en los surcos del disco. Y hallaron una señal intensa en la cavidad interna, que podría corresponder a un planeta en formación o a una enana marrón (una especie de estrella "fallida", que no alcanzó la masa necesaria para desencadenar las reacciones nucleares que caracterizan a las estrellas).

Los datos en el infrarrojo no mostraron, sin embargo, la presencia del objeto en el surco externo que sugerían las observaciones en radio. Esta no detección podría deberse a limitaciones técnicas y ha servido para acotar las características de un posible objeto: los investigadores calculan que un objeto con una masa entre una décima y dieciocho veces la masa de Júpiter rodeado de una envoltura fría podría haber pasado desapercibido en la longitud de onda observada.

"En futuras observaciones podremos comprobar si el disco alberga uno o dos objetos. En cualquier caso, HD 169142 constituye un objeto prometedor porque se trata de uno de los pocos discos de transición conocidos y nos está descubriendo el entorno en el que se forman los planetas", concluye Mayra Osorio (IAA-CSIC).

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Concepción artística de un disco protoplanetario en torno a una estrella joven. Fuente: L. Calcada (ESO).

 

 

 

Signs of Formation of Planetary System Around Star HD 169142

 

 

 

image

Planets are formed from disks of gas and dust that orbit around young stars. Once the “seed” of the planet -- composed of a small aggregate of dust -- is formed, it will continue to gather material and it will carve out a cavity or gap in the disk along its orbital path.

This transitional stage between the original disk and the planetary system, difficult to study and as yet little known, is precisely what has been observed in the star HD 169142 and is discussed in two articles published in The Astrophysical Journal Letters.

“Although in recent years more than seventeen hundred extrasolar planets have been discovered, few of them have been directly imaged, and so far we have never been able to capture an unequivocal image of an still-forming planet,” says Mayra Osorio, researcher at the Institute of Astrophysics of Andalusia (IAA-CSIC) heading one of the articles. “In HD 169142 we may be seeing indeed those seeds of gas and dust which will later become planets.”

HD 169142 is a young star with twice the mass of the Sun and whose disk extends up to two hundred and fifty astronomical units (an astronomical unit, or AU, is a unit equivalent to the distance between the Sun and the Earth: one hundred and fifty million kilometers). The system is in an optimal orientation for the study of planet formation because the disk is seen face-on.

The first article explores the disk of HD 169142 with the Very Large Array radio telescope, which can detect centimeter-sized dust grains. The results, combined with infrared data which trace the presence of microscopic dust, reveal two gaps in the disk, one in the inner region (between 0.7 and 20 AU) and another, farther out and less developed, between 30 and 70 AU.

“This structure already suggested that the disk was being modified by two planets or sub-stellar objects, but, additionally, the radio data reveal the existence of a clump of material within the external gap, located approximately at the distance of Neptune’s orbit, which points to the existence of a forming planet,” says Mayra Osorio (IAA-CSIC).

One (or Two) Companions Around HD 169142

The second study focused on searching for infrared sources in the gaps of the disk, using the Very Large Telescope. They found a bright signal in the inner gap, which could correspond to a still-forming planet or to a young brown dwarf (a sort of failed star that never reached the threshold mass to trigger the nuclear reactions characteristic of stars).

Infrared data did not, however, corroborate the presence of an object in the outer gap as radio observations suggested. This non detection could be due to technical limitations: the researchers have calculated that an object with a mass between one tenth and 18 times the Jupiter’s mass surrounded by a cold envelope may well remain undetected at the observed wavelength.

“In future observations we will be able to verify whether the disk harbors one or two objects. In any case, HD 169142 remains as a promising object since it is one of the few known transitional disks and it is revealing to us the environment where planets are formed,” says Mayra Osorio (IAA-CSIC). 

 

 

Institute of Astrophysics of Andalusia (CSIC) - Logo.png

 

Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)
Unidad de Divulgación y Comunicación
Silbia López de Lacalle - sll[arroba]iaa.es - 958230532
http://www.iaa.es
http://www-divulgacion.iaa.es

 

 

The circumstellar disc around the Herbig AeBe star HD169142

www.iaa.es/es/node/6861
The circumstellar disc around the Herbig AeBe star HD169142. Titulo: ... Facebook IAA-CSIC · Canal YouTube IAA-CSIC · Suscripcion Canal Noticias IAA-CSIC ...


http://en.wikipedia.org/wiki/Instituto_de_Astrof%C3%ADsica_de_Andaluc%C3%ADa

 

http://www.robotplanet.dk/astro/exoplanets.php?p=HD169142_b

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