Question:
Planètes généralisées?
Alexey Bobrick
2013-11-22 01:52:42 UTC
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Il existe une manière quelque peu abstraite de généraliser la notion de planètes.

La définition standard des planètes est, évidemment: " les planètes sont les objets formés à partir du matériau résiduel entourant une étoile de séquence principale nouvellement formée à travers un processus de formation complexe ".

Permettez-moi d'introduire une définition un peu plus générale, pas communément connue, des " planètes généralisées en tant qu'objets macroscopiques liés formés à partir d'un ancien processus d'accrétion se déroulant près d'un corps gravitant sur de nombreuses périodes orbitales ".

Clairement, cette dernière définition est plus générale, car elle ne spécifie pas le type d'événement d'accrétion et le type du corps central. Or, par exemple, le mécanisme d'accrétion peut être très différent de celui des disques protoplanétaires: considérons par exemple l'accrétion sur un objet compact (une étoile à neutrons ou un trou noir), l'accrection sur un trou noir supermassif, l'accrétion à partir de restes de neutrons binaires. fusion d'étoiles, ou tout autre processus d'accrétion possible.

Comme indiqué dans certaines réponses, certaines étoiles se forment également dans des processus d'accrétion à proximité d'autres étoiles. Pour éviter d'inclure les étoiles dans la catégorie «planète généralisée», la définition spécifie que les objets doivent être formés sur de nombreuses périodes orbitales, ce qui implique qu'ils doivent être suffisamment liés par rapport au primaire.

La question: Existe-t-il des planètes généralisées autres que les planètes / exoplanètes?

Question développée et expliquée avec un peu plus de détails.
Je pense que la prochaine étape logique est de réfléchir aux divers processus de type d'accrétion qui sont connus pour exister. Voici un point de départ: des disques d'accrétion autour de systèmes stellaires nouvellement formés, l'accrétion sur des trous noirs super massifs au centre des galaxies, l'accrétion de géantes rouges sur des naines blanches (SN Type Ia), l'accrétion planétaire (par exemple - les anneaux de Saturne). Je suis sûr que j'en ai laissé de côté, mais je demanderais alors physiquement, lesquels permettent la création de ce que vous appelez des "planètes généralisées". Peut-être que le gaz choqué (des galaxies en collision) peut produire des planètes généralisées?
De plus, auriez-vous des sources pour les planètes généralisées? J'ai cherché et n'ai trouvé que la théorie de la formation planétaire généralisée (http://adsabs.harvard.edu/full/1967SvA....11..156B), qui semble concerner le processus général de formation planétaire, et non sur les planètes généralisées.
@astromax, examiner les systèmes d'accrétion possibles est certainement un bon point de départ. Une autre chose nécessaire à faire serait de formuler au moins quelques critères suffisants pour que quoi que ce soit se forme. Les chocs semblent être une voie possible, l'instabilité gravitationnelle - peut-être une autre, une coagulation + une accrétion - encore une autre. Je suppose que faire une estimation des conditions pour chacun de ces mécanismes ou pour d'autres mécanismes donnerait certainement des indications. Je vais peut-être en faire moi-même et en ajouter ici, et j'accueillerai également chaleureusement toute contribution que vous souhaiteriez apporter.
@astromax, quant au terme «planètes généralisées», j'ai pris la liberté de le composer moi-même. Je n'ai vu son utilisation dans aucune source, mais le problème des différents types d'instabilités opérant dans les disques d'accrétion et conduisant à la formation de grumeaux a définitivement été étudié.
Quatre réponses:
#1
+3
MBR
2013-12-12 14:22:43 UTC
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Le principal défaut de votre définition d'une "planète généralisée" serait la frontière entre les étoiles et les planètes. Et, en particulier, le statut des naines brunes, qui sont en quelque sorte des "étoiles ratées", qui ne pouvaient pas commencer à brûler leur hydrodgen.

À cet égard, la définition d'une planète telle qu'elle est maintenant est probablement la meilleure (ou la la moins mauvaise ), car il est alors possible de tracer une ligne entre les planètes et les étoiles (et en particulier les naines brunes), car une planète est alors un objet formé par accrétion dans le matériau de débris d'une étoile en formation / nouvellement formée, alors qu'une étoile est, en général, un objet indépendant formé par effondrement et accrétion (il y a maintenant des observations de formation de naines brunes; voir par exemple la revue de Luhman (2102 ) ou l'article récent de André et al. (2012)). Donc, vous avez deux types d'objets célestes, bien définis par deux types de mécanismes de formation (accrétion du noyau pour les planètes vs effondrement gravo-turbulent pour les étoiles (naines brunes incluses). Ensuite, vous pouvez également distinguer clairement entre "réel" libre- des planètes flottantes (qui sont alors des planètes expulsées de leur orbite et flottant dans la galaxie) et des naines brunes (qui se forment indépendamment, là où elles reposent).

Conclusion : si votre objet, dans n'importe quel environnement (y compris tout type de disque d'accrétion) est forme par accrétion centrale: c'est une planète. Si votre objet est formé par effondrement gravitationnel (avec une phase ultérieure et inévitable d'accrétion sur l'objet central): c'est un étoile.

Cher @MBR, Cela ne me dérange pas d'appeler les étoiles ou les naines brunes comme des «planètes généralisées», à condition qu'elles se soient formées par accrétion + effondrement, mais pas par gravité. s'effondrer seul, donc je ne vois pas vraiment ce que vous entendez par défaut. Pourtant, je m'intéresse à cette question dans le disque d'accrétion général, pas seulement à ceux qui entourent les étoiles nouvellement formées. Par exemple, des objets liés peuvent-ils se former dans les AD dans les centres des galaxies, dans le disque autour des étoiles à neutrons, etc. Je ne trouve donc pas encore votre réponse car elle est maintenant particulièrement utile.
L'étoile @AlexeyBobrick: se forme également par effondrement gravitationnel + accrétion; pour les étoiles de faible masse, 90% de la masse est en fait accrétée ... Donc le problème que je vois avec votre "planète généralisée" est que tout serait une planète avec votre définition. Une définition est utile si elle me dit quelque chose de spécifique sur l'objet décrit; il me semble que votre définition de «planète généralisée» est soit trop large soit trop vague pour me dire quelque chose d'utile.
Faites-vous une déclaration selon laquelle aucune étoile de la séquence principale de faible masse ne se formerait sans compagnons binaires? Pourtant, comme je l'ai dit, je m'intéresse aux processus qui se produisent dans, je le souligne, des disques d'accrétion générale sur des échelles de temps de nombreuses orbites. Cela ferait peut-être une claire dichotomie avec les étoiles.
Comment avez-vous compris cela (votre première phrase) avec mon commentaire précédent? Je n'ai jamais dit une telle chose (mais nous pouvons discuter de ce point particulier dans une autre question si vous le souhaitez). J'ai édité ma réponse afin de clarifier les choses, en particulier avec votre attention particulière sur les disques d'accrétion.
"90% de la masse est effectivement accrétée". Dans tous les cas, encore une fois, je pose des questions sur les objets liés formés de toutes les manières possibles (pas nécessairement d'accrétion de noyau) dans des disques d'accrétion sur de nombreuses orbites (pour exclure les étoiles). Je ne demande pas ce qu'il faut appeler des planètes, si la définition est bonne ou mauvaise, et je ne demande pas les conditions de formation des étoiles ici. Bien que ce soit une question distincte intéressante.
Ce que j'essaie de vous dire, c'est que votre définition n'apporte rien de pertinent, de significatif ou de nouveau, car ce que vous appelleriez une planète généralisée serait soit une étoile, soit une planète, et savoir cela est beaucoup plus informatif que de savoir que c'est un objet. forme par un processus d'accrétion dans certains environnements. Comme je l'ai déjà dit, votre définition est trop large et trop vague pour être utile.
Considérons un matériau d'accrétion d'étoile à neutrons et formant un amas lié dans le disque. Cet objet que j'appellerais planète généralisée. Il n'y a pas de terme pour ces types d'objets, et je demande quand ils peuvent se former. Pour exclure les étoiles de la considération, j'ai ajouté la condition que les objets se forment sur de nombreuses périodes, voir la version mise à jour de la question. Je suppose que c'était votre point principal. Selon vous, y a-t-il autre chose qui pourrait être amélioré dans la définition?
#2
+2
Envite
2013-11-22 23:17:10 UTC
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Selon votre définition, une étoile formée dans un système binaire (donc près d'un corps gravitant) est une planète généralisée.

Plutôt juste, même si je m'attendrais à ce que les étoiles binaires se forment par un effondrement gravitationnel du nuage commun d'ISM, et non par l'accrétion résultant de la formation de l'une des étoiles. Ou diriez-vous que la présence de l'une des étoiles facilite la formation de l'autre?
En fonction de la densité du disque préplanétaire, oui. Pensez à Jupiter ... c'est presque une étoile (pour un sens large de «presque»).
C'est vraiment intéressant, mais cela pourrait être un peu une question secondaire! Savez-vous si des étoiles peuvent se former à partir de disques protoplanétaires?
Jamais étudié cela, et jamais entendu parler dans mes cours de la formation des étoiles, mais je ne le rejette pas, car je n'ai jamais étudié qu'ils ne le peuvent pas! S'il y a suffisamment de masse sur une orbite du disque, vous pouvez obtenir un Jupiter, un superjupiter comme HD 29587 B ou même une naine brune ou une vraie petite étoile.
#3
+1
Alexey Bobrick
2013-12-13 16:16:18 UTC
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Ajoutera ici des informations pertinentes telles que je les trouve.

Cet article spécule qu'il pourrait y avoir des planètes en formation à partir des restes de phase d'enveloppe commune dans les binaires: http: // arxiv. org / abs / 1312.3479. Ce ne sont pas des planètes normales, car le matériau ne provient pas de la formation d'étoiles.

#4
+1
Mutual
2014-08-03 07:22:47 UTC
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  1. Si une étoile traverse un nuage moléculaire, un nouveau disque pourrait se former, offrant une autre chance de formation de planètes.

    • Anciennes étoiles d'avant la séquence principale: Réforme du disque par accrétion de Bondi-Hoyle. Référence 1
  2. Si deux étoiles fusionnent, elles lancent un disque d'excrétion qui pourrait former de nouvelles planètes.

    • Une origine de fusion binaire pour les planètes Jupiter chaudes gonflées. Référence 2
  3. Comptez-vous les naines brunes et sous-naines brunes comme des étoiles et leurs satellites comme des planètes? Référence 3

  4. Si une étoile a une masse élevée ou une forte teneur en métal, elle brûlerait très rapidement la séquence principale pour devenir une naine blanche. se trouvant toujours dans l'amas d'étoiles dans lequel il s'est formé. Il pourrait alors traverser un nuage, selon l'élément 1 de cette liste, et former un nouveau disque.

  5. Dans une supernova, certains des éjectas peuvent ne pas s'échapper et ainsi créer un disque de secours. Cela pourrait former des planètes autour d'étoiles à neutrons. (et trous noirs)

    • Un disque de débris autour d'une jeune étoile à neutrons isolée. Référence 5
  6. Comme vous le mentionnez dans une réponse à votre propre question, la phase d'enveloppe commune dans une étoile binaire peut former un nouveau disque. Cela peut être étendu à un système à plusieurs étoiles: chaque fois qu'une des étoiles du système se transforme en une géante rouge, une étoile AGB ou une nébuleuse planétaire, cela crée une enveloppe commune si les étoiles sont suffisamment proches les unes des autres, permettant de nouveaux disques pour former la création de nouvelles générations de planètes.

N'oubliez pas que vous pouvez inclure des hyperliens pour améliorer votre réponse en utilisant Markdown, [ici] (http://stackoverflow.com/editing-help) vous pouvez trouver un guide expliquant comment le faire.
Merci beaucoup pour une réponse très bonne et intéressante!


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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