La observación de ALMA de la joven estrella revela detalles de los granos de polvo

Anillos de polvo rodean a HL Tauri, con patrones lineales que muestran la dirección de la luz polarizada. Un nuevo artículo publicado por Stevens et al., utilizando ALMA, proporciona la imagen más profunda de la polarización del polvo de cualquier disco protoplanetario tomada hasta la fecha, revelando detalles sobre los granos de polvo contenidos en el disco.

Uno de los principales objetivos del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) es estudiar la formación y evolución de los sistemas planetarios. Las estrellas jóvenes suelen estar rodeadas por un disco de gas y polvo, a partir del cual se pueden formar planetas. Una de las primeras imágenes de alta resolución tomadas por ALMA fue la de HL Tauri, una estrella joven ubicada a sólo 480 años luz de distancia y rodeada por un disco protoplanetario. El disco contiene espacios visibles que podrían ser el lugar donde se forman pequeños protoplanetas. La formación de planetas es un proceso complejo que aún no comprendemos del todo. Durante este proceso, los granos de polvo en el disco aumentan de tamaño a medida que chocan y se pegan, lo que hace que crezcan lentamente hasta convertirse en objetos similares a los de nuestro sistema solar.

Una forma de estudiar los granos de polvo en estas estructuras complejas es observar la dirección de las ondas de luz que emiten, lo que se conoce como polarización. Estudios anteriores de H.L. Tauri han identificado esta polarización, pero un nuevo estudio de Stevens et al. Una imagen polarizadora de HL Tauri capturada con un detalle sin precedentes. La imagen resultante se basa en 10 veces más mediciones de polarización que cualquier otro disco y 100 veces más mediciones que la mayoría de los discos. Es la imagen polarizadora más profunda jamás tomada de cualquier disco, según Investigación publicada hoy en naturaleza.

La imagen fue tomada con una resolución de 5 AU, que es la distancia entre el Sol y Júpiter. Las observaciones de polarización anteriores fueron de resolución mucho menor y no revelaron patrones precisos de polarización dentro del disco. Por ejemplo, el equipo descubrió que la cantidad de luz polarizada es mayor en un lado del disco que en el otro, lo que probablemente se debe a una asimetría en la distribución o las propiedades de los granos de polvo a lo largo del disco. Los granos de polvo a menudo no son esféricos. Puede quedar aplanado como una tortita espesa o hinchado como un grano de arroz. Cuando estos granos de polvo emiten o dispersan la luz, puede polarizarse, lo que significa que las ondas de luz se dirigen en una dirección específica en lugar de aleatoriamente. Estos nuevos resultados indican que los granos se comportan más como granos volátiles y imponen fuertes restricciones a la forma y el tamaño de los granos de polvo dentro del disco.

El sorprendente resultado del estudio es que hay una mayor polarización dentro de las cavidades del disco que dentro de los anillos, a pesar de que hay más polvo en los anillos. La polarización dentro de las cavidades es más azimutal, lo que indica que la polarización proviene de granos de polvo alineados dentro de las cavidades.. La polarización de los anillos es más regular, lo que indica que la polarización proviene en gran medida de la dispersión. En general, la polarización proviene de una combinación de dispersión y alineación del polvo. Según los datos, no está claro qué causa que los granos de polvo se alineen, pero probablemente no estén alineados a lo largo del campo magnético del disco, como es el caso de la mayoría del polvo fuera de los discos protoplanetarios.. Actualmente se cree que los granos se alinean mecánicamente, quizás por su aerodinámica, mientras orbitan alrededor de la joven estrella central.

¿Qué revelarán a continuación los estudios de HL Tau? este Nueva Publicación Muestra que se necesitan observaciones de polarización de alta resolución para conocer detalles sobre los granos de polvo. ALMA, el telescopio milimétrico/submilimétrico más potente del mundo, será una herramienta esencial para continuar esta investigación.

Acerca de ALMA y NRAO

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación entre la Organización Europea de Investigación Astronómica del Hemisferio Sur (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (ESO). NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiada por ESO en nombre de sus estados miembros, por NSF en colaboración con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Ministerio de Ciencia y Tecnología (MOST), y por NINS en colaboración con la Academia Sínica (AS) en Taiwán. . y el Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales (KASI).

El establecimiento y las operaciones de ALMA están dirigidos por ESO en nombre de sus Estados miembros; y por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), operado por Associated Universities, Inc. (AUI), en representación de América del Norte; y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Observatorio Conjunto ALMA (JAO) proporciona liderazgo y gestión unificados para la construcción, operación y operación de ALMA.

NRAO es una instalación de la Fundación Nacional de Ciencias y es operada bajo un acuerdo cooperativo por Associated Universities, Inc.

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Jill Maloski, directora de noticias e información pública de NRAO y GBO

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