Efectos de interacciones gravitacionales en modelos de síntesis de formación planetaria (2021)
El continuo avance en las observaciones espaciales a finales del siglo XX ha permitido evidenciar la gran cantidad de estrellas que posee un planeta o más orbitando en torno a ella, esto ha llevado a un sin número de nuevas formulaciones y cuestionamiento acerca de la formación planetaria. Desde los primeros estudios teóricos presentados en los años sesenta hasta el día de hoy, se ha logrado formar una gran base en este campo de estudio, partiendo desde los primeros granos de polvo alrededor de una estrella, conocido formalmente como disco protoplanetario, hasta su última fase el sistema planetario. Estos últimos treinta años han sido de gran importancia pues se tienen cada vez más observaciones, datos, imágenes, caracterización de discos protoplanetarios y nuevos sistemas planetarios extrasolares; y junto a esto desvelando la falta de compresión que se tiene de los procesos físicos involucrados en la formación planetaria. En este trabajo se presenta el análisis de simulaciones de N cuerpos realizadas en la fase tardía de formación planetaria, caracterizada por la evolución mediante colisiones de los protoplanetas a orbitas estables. Se proponen diferentes configuraciones iniciales como sistema de estudio, con una distribución planetaria de densidades constantes; las condiciones iniciales están planteadas con base en simulaciones de disco protoplanetarias en estudios previos. El código de N cuerpos está basado en el integrador Leapfrog, y un paso de tiempo variable, el cual permite seguir de forma precisa la evolución planetaria, usando pasos de tiempo individuales para cada cuerpo, reduciendo el consumo de recursos computacionales y manteniendo la precisión de integración; el modelo de colisiones incluye interacciones gravitacionales dinámicas entre todos los cuerpos, además de permitir acreción, fragmentación y caracterización, así se permite un análisis realista y cuidadoso de las colisiones. Luego de ejecutar las simulaciones y obtener los datos de las configuraciones finales, se estudia como los parámetros que definen a estos sistemas han cambiado respecto al tiempo, es decir, se procede a realizar comparaciones estadísticas de las distribuciones finales e iniciales. Para que esta comparación sea válida, se propone inferir en la función de distribución asociada con los datos obtenidos y realizar una comparación de distribuciones de probabilidad mediante la divergencia de Kullback- Leibler, posteriormente, hacer un análisis cualitativo con los datos observacionales y predecir sobre posibles sesgos en los datos observados.