Origen y evolución de los Centauros

Presentación del tema: "Origen y evolución de los Centauros"— Transcripción de la presentación:

1 Origen y evolución de los Centauros
Romina P. Di Sisto y Adrián Brunini Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas de La Plata Grupo de Ciencias Planetarias. GCP

2 5.2 AU < q < 30 AU Centauros
La región Transneptuniana o Cinturón de Edgeworth - Kuiper Clásicos: objetos con a > 40 UA y excentricidades bajas. Resonantes: objetos en resonancias de movimientos medios con Neptuno (plutinos). Objetos del Scattered Disk (SDO): con q > 30 AU y a > 50 AU en órbitas con excentricidad alta. Centauros 5.2 AU < q < 30 AU

3 La región Transneptuniana y nuestras condiciones iniciales
GCP 63 SDO extraídos de la base de datos del MPC en Noviembre de 2004 con 30 AU < q < 39 AU a > 50 AU. + 32 SDO con 40 AU < a < 50 AU, e > 0.2. 905 clones compensados por bias observacionales. q = 30 AU q = 39 AU

4 GCP Simulación numérica
Primera integración: 1000 partículas + Sol (+ masas de los planetas terrestres) + planetas gigantes. Integrador EVORB (Fernández et al. 2002) , paso de integración = 0.5 años T = 4.5 Gyrs o hasta colisionar con un planeta, alcanzar a > 1000 UA o r<5.2AU en cuyo caso son capaces de ser JFC. Generación de clones: siguiendo la distribución de SDOs de Fernández et al. (2004) f(a) da a a-2.09 da Todos los clones fueron hechos a partir de los SDO reales cambiando al azar la anomalía media, y algunos de ellos cambiando también el semieje mayor a través de: a = ai (1 ± d), d es un número al azar menor que También cambiamos las inclinaciones de los clones para compensar el bias de los surveys observacionales hacia inclinaciones bajas. Brown (2001) obtiene para los SDO: F(i) di a sin (i) exp((-i2)/(2s2)) donde adoptamos para s = 12o el valor dado por Morbidelli et al. (2003) bassado en un trabajo de Gomes (2003). Segunda integración: los objetos que entran en la zona interior a la órbita de Júpiter se los considera JFCs y fueron integrados numéricamente con EVOR, agregando ahora las perturbaciones de los planetas terrestres. Se integró el sistema por 100 Mys o hasta colisión con el Sol o un planeta, eyección o hasta que el objeto alcanze una vida máxima como cometa activo.

5 Resultados generales GCP

6 GCP Vida media Centauros desde JFCs: lt = 1.2 My
Centauros desde Hildas (simulation by Di Sisto et al.2005) lt = 2.3 My Centauros con 5.2 < a < 30 desde SDO : lt= 7.6 My Compación con trabajos previos: Levison y Duncan (1997) lt (cometas eclípticos) = 45 My Tiscareno y Malhotra (2003) lt = 9 My

7 ÞTasa de inyección actual de Centauros desde el SD :4.16 SDO/año
El número de Centauros GCP NC / NSDO a 5.2 x t La pendiente da la tasa de inyección de Centauros desde el SD. Con NSDO(R>1 km) = 8 x109 (Fernández et al. (2004) ) ÞTasa de inyección actual de Centauros desde el SD :4.16 SDO/año ÞPoblación actual de Centauros (R > 1 km): x 108 Þ Tasa actual de inyección de Centauros desde el SD: SDO/año Þ Población actual de Centauros (R > 1 km): x 108 Relacionando la tasa de escape desde el SD con la tasa de descubrimiento de JFCs con q < 1.5 UA (zona donde la muestra de cometas observados con HT < 10 está completa (Fernández J.A., comunicación personal )), y suponiendo que el SD es la fuente principal de JFCs.

8 Evolución dinámica GCP Primera Clase

9 Evolución dinámica GCP Zoom Segunda clase Tercera clase: q cerca de Neptuno. Los objetos entran y salen de la zona de Centauros. Cuarta clase: resonancias de movimientos medios y/o de Kozai por casi toda la vida como Centauro.

10 Distribución de los elementos orbitales
GCP

11 Distribución de los elementos orbitales
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12 Distribución de los elementos orbitales
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13 Comparación con la muestra observada de Centauros
GCP Simulación de un survey observacional: (según Tiscareno y Malhotra (2003)) Asignamos H al azar según la ley de distribución: N(<H) ~ 10aH. Con a = 0.54, (Larsen et al. (2001)) Calculamos V Extraemos objetos con V < 24 y b < 5o. Distribuimos las magnitudes absolutas en el rango: 5 < H < 16.2.

14 Distribución de distancias
GCP S a r g g = r > 30 AU g ~ r < 30 AU

15 Distribución de magnitudes aparentes
GCP

16 Conclusiones GCP La zona q < 35 UA y 40 < a <50 UA es la más eficiente en alcanzar un estado final de JFCs. La zona q < 35 UA es la más eficiente en inyectar Centauros. El 75.5 % de los SDO entran en la zona de Centauros y tienen lt =72 My. El 92 % de los JFCs vuelven a la zona de Centauros pero ahora con lt = 1.2 My. Los SDO son la principal fuente de Centauros siendo el número actual R > 1 km igual a ~3 x 108. Fuentes secundarias son los JFCs dando ~1.6 x 107 Centauros con R > 1 km y los objetos de la region Transneptunian con baja excentricidad según la estimacion de Levison and Duncan (1997) de 1.2 x 107. Generamos un survey con nuestra muestra de Centauros. Con los parámetros descriptos antes, nuestro survey ajusta bien a la muestra observada de Centauros, por lo tanto, nuestra distribución de Centauros puede ser un modelo para la distribución intrínseca. La distribución de distancias es ajustada por la ley:S a rg , donde g ~ para r > 30 AU y g ~ 4 para r < 30 UA. La distribución de magnitudes muestra que debe haber muchos Centauros aun no descubiertos pero debe haber aun más en el rango de V fuera del límite actual de observabilidad.