Los investigadores que utilizan la matriz Atacama Large Millimeter / submillimeter Array ALMA lograron por primera vez una medición precisa del tamaño de pequeñas partículas de polvo alrededor de una estrella joven a través de la polarización de ondas de radio. La alta sensibilidad de ALMA para detectar ondas de radio polarizadas hizo posibleEste importante paso para rastrear la formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes.
Los astrónomos han creído que los planetas se forman a partir de partículas de gas y polvo, aunque los detalles del proceso se han ocultado. Uno de los principales enigmas es cómo las partículas de polvo tan pequeñas como 1 micrómetro se agregan para formar un planeta rocoso con un diámetro de 10mil kilómetros. La dificultad para medir el tamaño de las partículas de polvo ha impedido a los astrónomos rastrear el proceso de crecimiento del polvo.
Akimasa Kataoka, investigador investigador de Humboldt estacionado en la Universidad de Heidelberg y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón, abordó este problema. Él y sus colaboradores han pronosticado teóricamente que, alrededor de una estrella joven, las ondas de radio dispersadas por las partículas de polvo deberían llevar características de polarización únicasTambién notó que la intensidad de las emisiones polarizadas nos permite estimar el tamaño de las partículas de polvo mucho mejor que otros métodos.
Para probar su predicción, el equipo dirigido por Kataoka observó la joven estrella HD 142527 con ALMA nota 1 y descubrió, por primera vez, el patrón de polarización único en el disco de polvo alrededor de la estrella. Como se predijo, la polarización hauna dirección radial en la mayoría de las partes del disco, pero en el borde del disco, la dirección se voltea perpendicularmente a la dirección radial.
Comparando la intensidad observada de las emisiones polarizadas con la predicción teórica, determinaron que el tamaño de las partículas de polvo es como máximo de 150 micrómetros. Esta es la primera estimación del tamaño del polvo basada en la polarización. Sorprendentemente, este tamaño estimado es más10 veces más pequeño de lo que se pensaba anteriormente.
"En los estudios anteriores, los astrónomos han estimado el tamaño en función de las emisiones de radio suponiendo hipotéticas partículas de polvo esféricas", explica Kataoka. "En nuestro estudio, observamos las ondas de radio dispersas a través de la polarización, que transporta información independiente de la emisión de polvo térmicoUna diferencia tan grande en el tamaño estimado de las partículas de polvo implica que la suposición anterior podría estar equivocada ".
La idea del equipo para resolver esta inconsistencia es considerar partículas de polvo esponjosas y de forma compleja, no un simple polvo esférico nota 2. En la vista macroscópica, tales partículas son realmente grandes, pero en la vista microscópica, cada parte pequeñade una gran partícula de polvo dispersa las ondas de radio y produce características de polarización únicas. Según el presente estudio, los astrónomos obtienen estas características "microscópicas" a través de observaciones de polarización. Esta idea podría incitar a los astrónomos a reconsiderar la interpretación previa de los datos de observación.
"La fracción de polarización de las ondas de radio del disco de polvo alrededor de HD 142527 es solo un pequeño porcentaje. Gracias a la alta sensibilidad de ALMA, hemos detectado una señal tan pequeña para derivar información sobre el tamaño y la forma de las partículas de polvo", dijoKataoka: "Este es el primer paso en la investigación sobre la evolución del polvo con polarimetría, y creo que el progreso futuro estará lleno de emoción".
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Materiales proporcionado por Observatorio Astronómico Nacional de Japón . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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