Dust traps and warps in transitional protoplanetary disks

Abstract

Actualmente se piensa que los planetas se forman alrededor de estrellas jovenes en discos circumestelares que pueden durar unos pocos Ma. Estos discos protoplanetarios evolucionan a traves de diferentes mecanismos. Dos teorías tratan de explicar la formación de un planeta gigante: inestabilidad gravitacional y acreción del núcleo. estos planetas masivos pueden interactuar con el disco abriendo huecos y cavidades en el perfil de densidad superficial. Estudios detallados de estos huecos en discos protoplanetarios, han revelado estructuras que conducen a investigacion contemporánea. Una de estos rasgos son los dos nulos de inten- sidad en luz reflejada, vistos en el disco externo de HD 142527. En el Capítulo 1 se propone que estos son sombras proyectadas por un disco interno inclinado. Los discos internos in- terno y externo son opticamente gruesos en banda H, por lo que la forma y orientación de las sombras informa sobre la estructura tridimensional del sistema. Predicciones de transfer- encia radiativa de un modelo paramétrico de disco permite concluir que el disco interno está inclinado en 70±5◦ con respecto al disco externo. La teoría de acreción del núcleo plantea que la formación de planetesimales necesita que el polvo crezca de de micrones a kilometros. Trampas de polvo causadas por maximos de presión han sido propuestos como regiones donde polvo puede concentrarse y crecer los suficientemente rápido para formar planetesimales. En el Capítulo 2 se reportan nuevos datos VLA Ka & Ku del disco protoplanetario MWC 758. La imágen Ka muestra emisión compacta en el disco externo indicando una gran concentración de granos grandes. Datos ALMA públicos, trazando granos más pequeños, muestran emisión extendida del disco con un pico de intensidad hacia el noroeste de la estrella, que coincide con el la emisión VLA. Esta segregación de granos de polvo es esperada en la presencia de una trampa de polvo. También se desarrollo un modelo paramétrico no axisimétrico de disco con un vórtice que reproduce las observaciones. Finalmente, comparamos las observaciones radio con datos SPHERE de luz reflejada. El pico VLA está radialmente desplazado de una estructura espiral. Los discos HD 142527 y MWC 758 muestran desviaciones de simetría axial. Interrogantes teóricas aparecen acerca del origen del disco torcido en HD 142527, pero también este tiene consecuencias dinámicas ya que las zonas de sombra son más frías. Por otro lado, los datos VLA de MWC 758 muestran que los granos grandes están muy concentrados radial y az- imutalmente, sugiriendo una trampa de polvo. Es posible que en esta región compacta un planeta pueda formarse por accreción del nucleo. Todas estas asimetrías podrías ser generales para discos, lo que contradice nuestra idea estándar de discos simétricos