VEGA´S DEBRIS DISK ¿ Un análogo a nuestro Sistema Solar? Sara Rodríguez Berlanas Sistema Solar y Exoplanetas Master Astrofísica UCM 2014.

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1 VEGA´S DEBRIS DISK ¿ Un análogo a nuestro Sistema Solar? Sara Rodríguez Berlanas Sistema Solar y Exoplanetas Master Astrofísica UCM 2014

2 ¿Qué son los debris disks? Discos circumestelares (partículas de polvo y cuerpos similares a los que constituyen el cinturón de Kuiper de nuestro Sistema Solar ). Estrecha relación con formación planetaria Dichos cuerpos serían remanentes del proceso de formación planetaria que tuvo lugar alrededor de la estrella. Establecer sus características puede ayudar a entender el proceso de formación planetaria y la evolución de los sistemas planetarios extrasolares. 2Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas

3 Debris disk y formación planetaria Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas3 Granos de polvo (~ 1 μm) comienzan un proceso de aglutinamiento. Crecen de tamaño Sedimentan hacia la parte media del disco.

4 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas4 Debris disk y formación planetaria La mayor densidad de material en el plano medio facilita el crecimiento de los planetesimales Los planetesimales más grandes acretan a los más pequeños (fuerza gravitatoria) Forman proto-planetas

5 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas5 Debris disk y formación planetaria Se diferencia la formación de un planeta rocoso de tipo terrestre de la de un planeta gigante gaseoso que debe formarse más allá de la línea de hielo (a partir de la cual las temperaturas son lo suficientemente bajas como para evitar que los elementos volátiles se evaporen y acretar grandes cantidades de gas).

6 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas6 Partículas pequeñas (tamaño de μm) la opacidad de disco. Partículas grandes (>> 100 μm de tamaño) la masa. En un disco de escombros se puede diferenciar típicamente diferentes zonas, que se encuentran a diferente temperatura. DIFERENTES ZONAS A DIFERENTE TEMPERATURA

7 SEDs Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas7 λ T Zona del disco Spectral Energy Distribution (SED)

8 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas8 Vega y su debris disk 1.Anillo de escombros frio exterior (IRAS en 1984 y confirmado por Spitzer en 1995). 2.Anillo de escombros cálido interior (nuevos espectros de Spitzer y las imágenes de Herschel).

9 Vega y su debris disk Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas9 Presencia de polvo Grandes masas Planetesimales Varios mecanismos funcionan para eliminar los granos de polvo rápidamente (como la presión de radiación), por lo que deben ser repuestos continuamente por colisiones de cuerpos más grandes. Spitzer y Herschel pueden observar la emisión térmica de pequeños granos de polvo gracias a la gran superficie que abarcan, pero son incapaces de detectar los cuerpos más grandes.

10 Vega y nuestro Sistema Solar Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas10 Teorías sobre la formación del Sistema Vega deben explicar 1. Cómo se crearon los dos cinturones 2. Cómo el gap se mantiene libre de polvo. Explicación: presencia de múltiples planetas en este espacio (eliminan los granos de polvo e impiden la formación de otro cinturón en el gap).

11 Vega como un análogo al Sistema Solar Los dos cinturones de Vega tienen proporciones similares a las del nuestro cinturón principal de asteroides y al cinturón de Kuiper, pero son más masivos y están más lejos de su estrella. Vega es más masiva que nuestro Sol Las estrellas más masivas tienen discos más masivos y son más brillantes La temperatura del polvo se ve afectada, y en proporción, ambos sistemas tienen T similares Los discos tienen un mecanismo de formación dependiente de la temperatura Formación de planetas gigantes ( T más frías) Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas11

12 Señales de múltiples planetas Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas12 Excesos IR modelados por dos componentes: Cinturón cálido cerca de la estrella + Cinturón más lejano y frío. La separación de las cinturones podría explicarse por la presencia de planetas.

13 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas13 Señales de múltiples planetas

14 Referencias García L.H. (2013), UNC Argentina, Tesis doctoral Marois C. et al. (2008), Science, Vol. 322, Issue 5906, pp. 1348 Sibthorpe B. (2010), A&A 518, L130 Su K. et al. (2005), ApJ 628:487 Su K. et al. (2013), ApJ 763:118 Wolf S. et al. (2007), P&SS, vol.55, Issue 5, p 569 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas14

15 GRACIAS. Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas15

16 Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas16

17 Implicación de la estructura del debris disk de Vega Sistema Solar y Exoplanetas - S.R.Berlanas17