Discos protoplanetarios y chorros
Debido a que el gas en colapso transporta momento angular, una estrella joven está rodeada por un disco giratorio que alimenta su crecimiento y siembra planetas, mientras que chorros magnetizados se disparan perpendicularmente al disco y se llevan el momento angular.
Definition
Los discos protoplanetarios son discos giratorios de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes a partir de los cuales se forman los planetas, y los chorros son flujos de salida rápidos y colimados lanzados a lo largo del eje del disco que eliminan el momento angular durante la acreción.
Scope
El tema abarca la estructura, la temperatura y la vida útil de los discos circunestelares, la acreción de material del disco en la estrella y el problema del transporte de momento angular, el lanzamiento de chorros bipolares y flujos moleculares por fuerzas magnéticas, y el papel de los discos como lugares de nacimiento de sistemas planetarios.
Core questions
- ¿Por qué las estrellas jóvenes tienen discos?
- ¿Cómo pierde momento angular el material de un disco y se acumula en la estrella?
- ¿Cómo se lanzan los chorros bipolares y los flujos de salida de las estrellas jóvenes?
- ¿Cómo dan lugar los discos a los sistemas planetarios?
Key concepts
- disco circunestelar
- acreción
- transporte de momento angular
- inestabilidad magnetorrotacional
- chorro bipolar
- objeto Herbig-Haro
- viento de disco
Key theories
- Acreción de disco y transporte de momento angular
- La conservación del momento angular fuerza al gas que cae a formar un disco giratorio; para que el material se acumule en la estrella, el momento angular debe redistribuirse hacia afuera, por viscosidad turbulenta que se cree que surge de la inestabilidad magnetorrotacional o por vientos de disco magnetizados.
- Lanzamiento magnetocentrífugo de chorros
- Las líneas de campo magnético que atraviesan el disco giratorio y la estrella lanzan gas ionizado hacia afuera a lo largo del eje de rotación, colimándolo en chorros bipolares rápidos que impactan el medio circundante como objetos Herbig-Haro y se llevan el momento angular que la acreción debe liberar.
Mechanisms
La caída rotatoria se asienta en un disco en el que la fricción o los torques magnéticos transportan el momento angular hacia afuera, permitiendo que el gas se mueva en espiral hacia adentro y se acumule en la estrella. Los campos magnéticos anclados en el disco giratorio y la estrella aceleran y coliman parte de este material en chorros a lo largo de los polos, que chocan con el gas circundante y eliminan el momento angular del sistema.
Clinical relevance
Los discos protoplanetarios son los sitios de formación de planetas, por lo que su estructura, masas y vidas útiles establecen las condiciones para la construcción de sistemas planetarios; los chorros y los flujos de salida regulan la acreción, inyectan energía y momento en las nubes, y son signos llamativos de la formación estelar en curso.
History
Los discos alrededor de estrellas jóvenes se infirieron a partir de excesos infrarrojos y luego se obtuvieron imágenes directamente; la inestabilidad magnetorrotacional fue identificada por Balbus y Hawley en 1991 como la fuente probable de la turbulencia del disco, y el mecanismo magnetocentrífugo desarrollado por Blandford, Payne y otros explicó el lanzamiento de los chorros.
Debates
- El principal impulsor de la acreción de disco
- Se sigue debatiendo si la acreción se rige principalmente por la turbulencia de la inestabilidad magnetorrotacional o por los vientos de disco magnetizados que eliminan el momento angular verticalmente, especialmente en las regiones poco ionizadas donde la inestabilidad puede suprimirse.
Key figures
- Frank Shu
- Steven Balbus
- John Hawley
- Roger Blandford
Related topics
Seminal works
- frank2014
- shu1987
Frequently asked questions
- ¿Por qué una estrella joven forma un disco en lugar de una esfera?
- El gas en colapso tiene cierta rotación, y a medida que cae hacia adentro, la conservación del momento angular lo acelera; el gas puede caer libremente a lo largo del eje de rotación, pero la rotación lo detiene en el plano perpendicular, por lo que se asienta en un disco aplanado y giratorio.
- ¿Qué son los objetos Herbig-Haro?
- Son nudos brillantes y frentes de choque creados donde los chorros rápidos de una estrella joven chocan con el gas interestelar circundante, calentándolo para que brille; rastrean los flujos de salida que acompañan las primeras etapas de la formación estelar.