Symulacje dostarczają wskazówek do tajemnicy zaginionych planet

Planety są jednym z możliwych wyjaśnień pierścieni i przerw obserwowanych w dyskach gazu i pyłu wokół młodych gwiazd. Ale ta teoria nie wyjaśnia, dlaczego planety związane z pierścieniami są tak rzadkie. Nowe symulacje superkomputerów pokazują, że po utworzeniu pierścienia planeta może przesunąć się dalej i pozostawić pierścień za sobą. Nie tylko potwierdza to teorię tworzenia pierścieni przez planety, ale symulacje pokazują, że migrująca planeta może wytworzyć różne wzory, które pasują do tych już zaobserwowanych na dyskach.

Młode gwiazdy otoczone są protoplanetarnymi dyskami gazu i pyłu. Jeden z najpotężniejszych na świecie układów radioteleskopów, ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), zaobserwował różne gęstsze i mniej gęste pierścienie i luki w dyskach protoplanetarnych. Grawitacyjne efekty formowania się planet w dysk to jedna z teorii wyjaśniających te struktury, ale dalsze obserwacje w poszukiwaniu planet w pobliżu pierścieni okazały się w dużej mierze nieskuteczne.

W ramach tych badań zespół z Ibaraki University, Kogakuin University i Tohoku University w Japonii wykorzystał najpotężniejszy na świecie superkomputer dedykowany astronomii, ATERUI II w Narodowym Obserwatorium Astronomicznym w Japonii, do symulacji stanu planety oddalającej się od początkowej formacji. . Lokalizacja. Ich wyniki pokazały, że jest na niskim poziomie lepkość Dysk, pierścień, który uformował się w początkowej pozycji planety, nie porusza się, gdy planeta migruje w głąb lądu. Wybierz drużynę trzecią odrębne etapy. W pierwszym etapie protor-pierścień pozostaje nienaruszony, podczas gdy planeta porusza się do wewnątrz. W drugim etapie pierścień pierwotny zaczyna się deformować, a w nowym miejscu planety zaczyna formować się drugi pierścień. W trzecim etapie znikają tylko pierwszy i ostatni odcinek epizod pozostaje.

Wyniki te pomagają wyjaśnić, dlaczego planety są tak rzadko obserwowane w pobliżu zewnętrznych pierścieni, a trzy fazy zidentyfikowane w symulacjach dobrze pasują do wzorców obserwowanych w rzeczywistych pierścieniach. Obserwacje w wysokiej rozdzielczości z teleskopów nowej generacji, które będą bardziej zdolne do wyszukiwania planety W pobliżu gwiazdy centralnej pomoże określić, jak bardzo ta symulacja pasuje do rzeczywistości.

Wyniki te pojawiły się jako KD Kanagawa i in. Pierścienie pyłu jako ślad formowania się planet w dysku protoplanetarnym w Czasopismo Astrofizyczne 12 listopada 2021 r.