On the Rocks II

Abordar problemas relacionados con el material circumestelar en sus distintas formas: discos, polvo, asteroides, planetesimales, (proto)planetas y exocometas
material circumestelar en sus distintas formas: discos, polvo, asteroides, planetesimales, (proto)planetas y exocometas.
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Año 2018, Ministerio de Ciencia e Innovación, PGC2018-101950-B-I00, Universidad Autónoma de Madrid

Investigador principal: Eva Villaver

Con miles de exoplanetas descubiertos en las dos últimas décadas, el problema de la formación y evolución de los sistemas planetarios es uno de los más candentes en física estelar y planetaria. Aunque los principales mecanismos involucrados se entienden razonablemente desde un punto de vista cualitativo, hay todavía muchas preguntas que necesitan una contestación desde perspectivas más cuantitativas y/o teóricas.

material circumestelar en sus distintas formas: discos, polvo, asteroides, planetesimales, (proto)planetas y exocometas.
Imágen artística de una estrella gigante roja engullendo un planeta

La coalescencia de partículas sólidas que orbitan alrededor de estrellas pre-secuencia principal en un disco protoplanetario propicia el crecimiento de granos de polvo que dan lugar a la formación de guijarros y rocas, y después de muchas colisiones y encuentros, a planetesimales del tamaño de kilómetros y, finalmente, a planetas y asteroides. Durante la secuencia principal, el proceso se invierte y las colisiones violentas de los planetesimales originan piedras y granos de tamaños típicos menores que una micra, creando lo que se conoce como discos de debris o escombros. La evolución de las estrellas fuera de la secuencia principal causa en ciertas arquitecturas que los planetas sean engullidos por la estrella evolucionada, la potencial desintegración de planetas/asteroides alrededor de enanas blancas –un fenómeno de este estilo ha sido ya observado- y la presencia de planetas alrededor de púlsares. Todo ello plantea problemas interesantes que merecen ser estudiados.

La propuesta está dividida en tres objetivos principales: A) Formación de planetas, detección de planetas, y asteroides; B) Evolución de discos; y C) Estrellas. La historia de la formación de planetas está escrita literalmente en las piedras, por tanto, el proyecto que proponemos involucra problemas relacionados con el material circunestelar en sus distintas formas: discos, polvo, asteroides, planetesimales, (proto)planetas, exocometas… Más específicamente, y dentro de las tres áreas mencionadas más arriba, intentamos i) explorar la posibilidad de la formación de planetas y asteroides de segunda generación alrededor de estrellas evolucionadas y sus escalas de tiempo; ii) estimar la frecuencia de cuerpos en caída libre/asteroides  evaporándose en la proximidad a estrellas de secuencia principal; iii) estudiar la evolución dinámica de exocometas en torno a estrellas de secuencia principal y enanas blancas para intentar conocer las propiedades de planetas que no puedan ser detectados y la deposición de material orgánico en planetas; iv) detectar planetas en formación en discos pre-secuencia principal y continuar las fructíferas búsquedas de planetas en torno a estrellas evolucionadas que llevamos realizando varios años; v) derivar la metalicidad, tamaño, acrecimiento, crecimiento del polvo y tiempo de vida de los discos alrededor de estrellas pre-secuencia principal; y vi) realizar una caracterización espectral completa de las estrellas objeto de nuestro estudio.

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