Formación de Planetás Regulada por Turbulencia Interstelar a Escala Galáctica

Resumen La formación de planetas ocurre en unos pocos Myr dentro de discos protoplanetarios de polvo y gas, que a menudo se asume que evolucionan en aislamiento. Sin embargo, se han descubierto estructuras gaseosas extendidas alrededor de muchos discos protoplanetarios, lo que sugiere una caída en etapas tardías desde el medio interestelar (ISM). Para cuantificar la prevalencia de la caída en etapas tardías, aplicamos un formalismo de conjunto de excursiones para rastrear la densidad local y la velocidad relativa del ISM a lo largo de la vida del disco. Luego combinamos la tasa de acreción teórica de Bondi–Hoyle–Lyttleton (BHL) con un modelo simple de evolución del disco, anclando las escalas de tiempo de acreción estelar a las restricciones observacionales. Las vidas de los discos, masas, tasas de acreción estelar y radios exteriores gaseosos en función de la masa y edad estelar son notablemente bien reproducidos por nuestro modelo simple que incluye solo la acreción del ISM. Estimamos que el 20%−70% de los discos pueden estar compuestos en su mayoría de material acumulado en la mitad más reciente de su vida, lo que sugiere que las propiedades del disco no son una prueba directa de modelos de evolución aislados. Nuestros cálculos indican que la acreción BHL también puede suministrar suficiente energía para generar turbulencia en las regiones exteriores de los discos protoplanetarios con α SS ∼ 10 −5 a 10 −1, aunque enfatizamos que el transporte de momento angular y, en particular, la acreción hacia la estrella aún pueden ser impulsados por procesos internos. Nuestro enfoque simple puede aplicarse fácilmente a modelos semianalíticos. Nuestros resultados representan un caso convincente para la regulación de la formación de planetas por turbulencias a gran escala, con amplias consecuencias para la teoría de formación de planetas. Esta posibilidad motiva urgentemente encuestas observacionales profundas para confirmar o refutar nuestros hallazgos.