Discos circunestelares: la cuna de los planetas. Tomás Alonso Albi - Observatorio Astronómico Nacional

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1 Discos circunestelares: la cuna de los planetas Tomás Alonso Albi - Observatorio Astronómico Nacional

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9 Formación de estrellas Estudiando la formación estelar 1/13

10 Formación de estrellas Estudiando la formación estelar 1/13

11 Formación de estrellas Estudiando la formación estelar 1/13

12 Formación de estrellas Estudiando la formación estelar 1/13

13 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Interior del Gran Telescopio de Canarias

14 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Telescopio VLT en Cerro Paranal (Chile)

15 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Telescopio espacial Hubble

16 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Interferómetro ALMA en el desierto de Atacama (Chile)

17 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Radiotelescopio de 30m en Pico Veleta (Granada)

18 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Interferómetro de Plateau de Bure (Grenoble)

19 Astronomía moderna Estudiando la formación estelar 2/13 Interferómetro Very Large Array (Nuevo México)

20 Por qué tantos telescopios? Estudiando la formación estelar 3/13

21 Por qué tantos telescopios? Estudiando la formación estelar 3/13 Rayos X UV Visible IR Ondas de radio La atmósfera terrestre bloquea la radiación UV e IR lejano. También produce una distorsión de las imágenes. Cada rango de longitudes de onda nos informa de distintos fenómenos astronómicos.

22 Por qué tantos telescopios? Estudiando la formación estelar 3/13 Rayos X UV Visible IR Ondas de radio La atmósfera terrestre bloquea la radiación UV e IR lejano. También produce una distorsión de las imágenes. Cada rango de longitudes de onda nos informa de distintos fenómenos astronómicos.

23 Por qué tantos telescopios? Estudiando la formación estelar 3/13 Rayos X UV Visible IR Ondas de radio Objetos muy calientes (Compton, Chandra, IUE, HST) Objetos muy fríos (Spitzer, Herschel, ALMA, 30m, PdBI, VLA) La atmósfera terrestre bloquea la radiación UV e IR lejano. También produce una distorsión de las imágenes. Cada rango de longitudes de onda nos informa de distintos fenómenos astronómicos.

24 Espectroscopía básica Estudiando la formación estelar 4/13 Transiciones electrónicas de algunos elementos

25 De las nebulosas a las protoestrellas Cómo se forman las estrellas y planetas? 5/13 Nebulosa oscura Barnard 68 (Lada & Bergin 2002)

26 De las nebulosas a las protoestrellas Cómo se forman las estrellas y planetas? 5/13 Núcleos preestelares en la nebulosa de la Serpiente

27 De las nebulosas a las protoestrellas Cómo se forman las estrellas y planetas? 5/13 Flujos bipolares en la nebulosa oscura BHR71

28 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Ajuste de la SED de Z CMa (Alonso-Albi et al. 2009)

29 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Ajuste de la SED de MWC 1080

30 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Ajuste de la SED de MWC 137, protoestrella más evolucionada

31 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Distribución del CO y N 2 H + en el disco de TW Hya (C. Qi et al. 2013)

32 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Continuo distribución del polvo CO En la región interna más caliente, dentro del snowline N 2 H + Menos abundante que el CO, en el interior se combina con él y desaparece. Pero fuera el CO se congela en los granos. Distribución del CO y N 2 H + en el disco de TW Hya (C. Qi et al. 2013)

33 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Continuo distribución del polvo CO En la región interna más caliente, dentro del snowline N 2 H + Menos abundante que el CO, en el interior se combina con él y desaparece. Pero fuera el CO se congela en los granos. Distribución del CO y N 2 H + en el disco de TW Hya (C. Qi et al. 2013)

34 Física y química de discos circunestelares Cómo se forman las estrellas y planetas? 6/13 Continuo distribución del polvo CO En la región interna más caliente, dentro del snowline N 2 H + Menos abundante que el CO, en el interior se combina con él y desaparece. Pero fuera el CO se congela en los granos. Distribución del CO y N 2 H + en el disco de TW Hya (C. Qi et al. 2013)

35 Formación de planetas Cómo se forman las estrellas y planetas? 7/13 Disco en torno a MWC 758 observado con el VLT

36 Formación de planetas Cómo se forman las estrellas y planetas? 7/13 ALMA ha detectados discos con agujeros, provocados por planetas

37 Formación de planetas Cómo se forman las estrellas y planetas? 7/13 Discos debris, formados por anillos de escombros

38 Formación de planetas Cómo se forman las estrellas y planetas? 7/13 Disco en torno a Beta Pictoris (IRAS, ESO, Rolf W. Olsen)

39 Cómo se detectan los planetas? A la caza de exoplanetas 8/13 Efecto gravitatorio de los planetas en el Sol

40 Cómo se detectan los planetas? A la caza de exoplanetas 8/13 Métodos principales: velocidad radial y fotometría

41 Cómo se detectan los planetas? A la caza de exoplanetas 8/13 Planetas detectados mediante diferentes métodos

42 Cómo se detectan los planetas? A la caza de exoplanetas 8/13 Masa de los planetas en función de la masa de su estrella

43 Misiones y proyectos futuros A la caza de exoplanetas 9/13 Próximas misiones espaciales de la NASA (izquierda) y la ESA

44 Misiones y proyectos futuros A la caza de exoplanetas 9/13 TMT (Thirty Meter Telescope)

45 Muerte de las estrellas Reciclado del gas en la formación estelar 10/13

46 Muerte de las estrellas Reciclado del gas en la formación estelar 10/13 Ejemplos de nebulosas planetarias (final de la evolución de una estrella similar al Sol)

47 Muerte de las estrellas Reciclado del gas en la formación estelar 10/13 Planetas gigantes y el Sol

48 Muerte de las estrellas Reciclado del gas en la formación estelar 10/13 El Sol y una estrella gigante

49 Muerte de las estrellas Reciclado del gas en la formación estelar 10/13 Secuencia de evolución de estrellas gigantes

50 Cómo son las otras galaxias? Reciclado del gas en la formación estelar 11/13 La Vía Láctea y la región observada con el telescopio Kepler

51 Cómo son las otras galaxias? Reciclado del gas en la formación estelar 11/13 Diferentes tipos de galaxias

52 Conclusiones 12/13 La astrofísica requiere de instrumentos muy complejos que se complementan para ayudar a comprender los fenómenos observados. Desde el espacio la calidad es mayor, y necesarias en IR lejano, UV, o X. Las estrellas se forman por el colapso de parte de una nube molecular gigante, o de pequeñas nubes oscuras, a lo largo de decenas de millones de años. Los discos de acreción permiten a la protoestrella adquirir masa, y los flujos bipolares la liberación del exceso de momento angular. Actualmente ya se observan directamente discos circunestelares y se detectan planetas. Aún no se tiene un censo no sesgado de las propiedades de los planetas, y apenas se han estudiado sus atmósferas. En un futuro muy próximo esto será posible con mucho detalle. Los radiotelescopios e interferómetros permiten estudiar las regiones densas y opacas donde se forman las estrellas y planetas. Las observaciones de transiciones rotacionales se utilizan para estudiar la química del gas y la influencia del polvo, tanto en las envolturas de protoestrellas como ahora también en los discos. Las estrellas se forman en grupos de cientos típicamente. Es un proceso ineficiente que dispersa la mayor parte del gas. Las SN y nebulosas planetarias devuelven aún más material, pero procesado. Es un ciclo continuo en las galaxias espirales.

53 Conclusiones 12/13 La astrofísica requiere de instrumentos muy complejos que se complementan para ayudar a comprender los fenómenos observados. Desde el espacio la calidad es mayor, y necesarias en IR lejano, UV, o X. Las estrellas se forman por el colapso de parte de una nube molecular gigante, o de pequeñas nubes oscuras, a lo largo de decenas de millones de años. Los discos de acreción permiten a la protoestrella adquirir masa, y los flujos bipolares la liberación del exceso de momento angular. Actualmente ya se observan directamente discos circunestelares y se detectan planetas. Aún no se tiene un censo no sesgado de las propiedades de los planetas, y apenas se han estudiado sus atmósferas. En un futuro muy próximo esto será posible con mucho detalle. Los radiotelescopios e interferómetros permiten estudiar las regiones densas y opacas donde se forman las estrellas y planetas. Las observaciones de transiciones rotacionales se utilizan para estudiar la química del gas y la influencia del polvo, tanto en las envolturas de protoestrellas como ahora también en los discos. Las estrellas se forman en grupos de cientos típicamente. Es un proceso ineficiente que dispersa la mayor parte del gas. Las SN y nebulosas planetarias devuelven aún más material, pero procesado. Es un ciclo continuo en las galaxias espirales.

54 Conclusiones 12/13 La astrofísica requiere de instrumentos muy complejos que se complementan para ayudar a comprender los fenómenos observados. Desde el espacio la calidad es mayor, y necesarias en IR lejano, UV, o X. Las estrellas se forman por el colapso de parte de una nube molecular gigante, o de pequeñas nubes oscuras, a lo largo de decenas de millones de años. Los discos de acreción permiten a la protoestrella adquirir masa, y los flujos bipolares la liberación del exceso de momento angular. Actualmente ya se observan directamente discos circunestelares y se detectan planetas. Aún no se tiene un censo no sesgado de las propiedades de los planetas, y apenas se han estudiado sus atmósferas. En un futuro muy próximo esto será posible con mucho detalle. Los radiotelescopios e interferómetros permiten estudiar las regiones densas y opacas donde se forman las estrellas y planetas. Las observaciones de transiciones rotacionales se utilizan para estudiar la química del gas y la influencia del polvo, tanto en las envolturas de protoestrellas como ahora también en los discos. Las estrellas se forman en grupos de cientos típicamente. Es un proceso ineficiente que dispersa la mayor parte del gas. Las SN y nebulosas planetarias devuelven aún más material, pero procesado. Es un ciclo continuo en las galaxias espirales.

55 Conclusiones 12/13 La astrofísica requiere de instrumentos muy complejos que se complementan para ayudar a comprender los fenómenos observados. Desde el espacio la calidad es mayor, y necesarias en IR lejano, UV, o X. Las estrellas se forman por el colapso de parte de una nube molecular gigante, o de pequeñas nubes oscuras, a lo largo de decenas de millones de años. Los discos de acreción permiten a la protoestrella adquirir masa, y los flujos bipolares la liberación del exceso de momento angular. Actualmente ya se observan directamente discos circunestelares y se detectan planetas. Aún no se tiene un censo no sesgado de las propiedades de los planetas, y apenas se han estudiado sus atmósferas. En un futuro muy próximo esto será posible con mucho detalle. Los radiotelescopios e interferómetros permiten estudiar las regiones densas y opacas donde se forman las estrellas y planetas. Las observaciones de transiciones rotacionales se utilizan para estudiar la química del gas y la influencia del polvo, tanto en las envolturas de protoestrellas como ahora también en los discos. Las estrellas se forman en grupos de cientos típicamente. Es un proceso ineficiente que dispersa la mayor parte del gas. Las SN y nebulosas planetarias devuelven aún más material, pero procesado. Es un ciclo continuo en las galaxias espirales.

56 Conclusiones 12/13 La astrofísica requiere de instrumentos muy complejos que se complementan para ayudar a comprender los fenómenos observados. Desde el espacio la calidad es mayor, y necesarias en IR lejano, UV, o X. Las estrellas se forman por el colapso de parte de una nube molecular gigante, o de pequeñas nubes oscuras, a lo largo de decenas de millones de años. Los discos de acreción permiten a la protoestrella adquirir masa, y los flujos bipolares la liberación del exceso de momento angular. Actualmente ya se observan directamente discos circunestelares y se detectan planetas. Aún no se tiene un censo no sesgado de las propiedades de los planetas, y apenas se han estudiado sus atmósferas. En un futuro muy próximo esto será posible con mucho detalle. Los radiotelescopios e interferómetros permiten estudiar las regiones densas y opacas donde se forman las estrellas y planetas. Las observaciones de transiciones rotacionales se utilizan para estudiar la química del gas y la influencia del polvo, tanto en las envolturas de protoestrellas como ahora también en los discos. Las estrellas se forman en grupos de cientos típicamente. Es un proceso ineficiente que dispersa la mayor parte del gas. Las SN y nebulosas planetarias devuelven aún más material, pero procesado. Es un ciclo continuo en las galaxias espirales.

57 Muchas gracias por su asistencia! 13/13 Esta presentación está disponible en formato PDF en: Artículos de divulgación del Anuario:

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66 Contenido adicional Cómo es el trabajo de un (radio)astrónomo?

67 Contenido adicional Cómo es el trabajo de un (radio)astrónomo?

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70 Contenido adicional Cómo es el trabajo de un (radio)astrónomo?

71 Espectros de diversos tipos de lámparas Contenido adicional Imagen en blanco para el espectroscopio

72 Espectros de diversos tipos de lámparas Contenido adicional Espectros de diversas lámparas

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