Estudio de los tiempos de disipación de discos gaseosos en poblaciones estelares

Abstract

Reproducir las características observacionales de los discos resulta crucial para entender el proceso de formación planetaria y validar los modelos numéricos. En este trabajo exploramos qué condiciones iniciales y parámetros físicos del modelado son capaces de reproducir las características observacionales actuales de discos protoplanetarios. Para esto realizamos modelos de síntesis de población de discos protoplanetarios evolucionando debido a la acreción viscosa y la fotoevaporación de la estrella central. Estudiamos en particular los efectos de la tasa de formación estelar, la viscosidad efectiva, las distribuciones de masas estelares y de los discos asociados. Mostramos que, debido a la rápida disipación de los discos alrededor de las estrellas más masivas, la fracción observada de estrellas con discos está dominada por los discos alrededor de estrellas de baja masa. En particular encontramos que es posible obtener tiempos de disipación medios de los discos objetos (sub)estelares con masas M ≥ 0.04 M☉ de alrededor de 4.2 millones de años, en buen acuerdo con los resultados observacionales.

Reproducing the observational characteristics of the disks is crucial to understanding of the planetary formation process and validating numerical models. In this work, we explore which initial conditions and physical modeling parameters are capable of reproducing the current observational characteristics of protoplanetary disks. For this, we compute a population synthesis of protoplanetary disks that evolving due to viscous accretion and photoevaporation of the stellar star. We study in particular the effects of the star formation rate, the effective viscosity, the stellar mass distributions and the associated disks. We show that, due to the rapid dissipation of disks around more massive stars, the observed fraction of stars with disks is dominated by disks around low-mass stars. In particular, we find that it is possible to obtain mean disk dissipation times for (sub)stellar objets with masses ≥ 0.04 M☉ of around 4.2 million years, in good agreement with observational results.