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ALMA mide el tamaño de las semillas de los planetas

ALMA mide el tamaño de las semillas de los planetas

05 de diciembre de 2016


ALMA mide el tamaño de las semillas de los planetas
Disco de polvo alrededor de la joven estrella 142527 de HD con ALMA. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kataoka et al.

Los investigadores usando el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), tienen por primera vez, logró una medida precisa del tamaño de pequeñas partículas de polvo alrededor de una estrella joven a través de la polarización de la onda de radio. Alta sensibilidad de ALMA para detectar la polarización de las ondas de radio hizo posible este importante paso en seguimiento de la formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes.

Los astrónomos han creído que los planetas son formados de gas y partículas de polvo, aunque los detalles del proceso han sido velados. Uno de los grandes enigmas es cómo polvo partículas tan pequeñas como 1 micrómetro agregado para formar un planeta rocoso con un diámetro de 10 mil kilómetros. Dificultad en la medición del tamaño de las partículas de polvo ha impedido que los astrónomos rastrear el proceso de crecimiento de polvo.

Akimasa Kataoka, Humboldt Research Fellow en la Universidad de Heidelberg y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, abordar este problema. Él y sus colaboradores han predicho teóricamente que, alrededor de un joven ondas de radio de estrellas dispersas por el polvo partículas deben llevar características de polarización única. Él también notó que la intensidad de las emisiones polarizadas nos permite estimar el tamaño de las partículas de polvo mucho mejores que otros métodos.

Para comprobar su predicción, el equipo dirigido por Kataoka observada el joven 142527 HD estrellas con ALMA (Nota 1) y había descubierto, por primera vez, el patrón de polarización única en el disco de polvo alrededor de la estrella. Como se predijo, la polarización tiene una dirección radial en la mayor parte del disco, pero en el borde del disco, la dirección es volteado perpendicular a la dirección radial.

ALMA mide el tamaño de las semillas de los planetas
Patrón de polarización obtenido por ALMA alrededor de la joven estrella 142527 de HD. Contornos muestran la intensidad total de las emisiones de polvo y el color de la imagen muestra la intensidad de las emisiones polarizadas. Barras blancas muestran la dirección de la polarización. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kataoka et al.

Comparando la intensidad observada de las emisiones polarizadas con la predicción teórica, determinan que el tamaño de las partículas de polvo a más 150 micrómetros. Se trata de la primera estimación del tamaño de polvo basado en polarización. Sorprendentemente, este tamaño estimado es más de 10 veces más pequeño que se pensaba.

"En los estudios anteriores, los astrónomos han estimado que el tamaño basado en las emisiones de radio suponiendo partículas esférica hipotética," explica Kataoka. "En nuestro estudio, observamos las ondas de radio dispersas a través de la polarización, que lleva información independiente de la emisión térmica de polvo. Una gran diferencia en el tamaño estimado de partículas de polvo implica que la hipótesis anterior podría estar equivocada."

Idea del equipo para resolver esta contradicción es considerar las partículas de polvo esponjoso, en forma de complejo, no simple polvo esférico (Nota 2.). En la vista macroscópica, tales partículas son de hecho grandes, pero en la visión microscópica, cada pequeña parte de una partícula de polvo grande dispersa las ondas de radio y produce características única polarización. Según el presente estudio, los astrónomos obtención estas características "microscópicas" a través de observaciones de la polarización. Esta idea podría sugerirán el astrónomos a reconsiderar la interpretación anterior de datos observacionales.

"La fracción de la polarización de las ondas de radio desde el disco de polvo alrededor de HD 142527 es sólo un pequeño porcentaje. Gracias a la alta sensibilidad de ALMA, hemos detectado una señal pequeña de obtener información sobre el tamaño y la forma de las partículas de polvo,", dijo Kataoka. "Este es el primer paso en la investigación sobre evolución de polvo con polarimetría, y creo que el progreso futuro estará lleno de emoción".

Explorar más: sitio de posible formación de puntos de ALMA de planeta helado gigante
Más información: Akimasa Kataoka et al SUBMILLIMETER POLARIZACIÓN OBSERVACIÓN DE LA PROTOPLANETARIOS DISCO ALREDEDOR de HD 142527, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/2041-8205/831/2/L12

Referencia revista: Astrophysical Journal
Proporcionado por: Observatorio Astronómico Nacional de Japón

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