Dynamical Evidence of a Spiral Arm–driving Planet in the MWC 758 Protoplanetary Disk - Université Paris Cité Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical journal letters Année : 2020

Dynamical Evidence of a Spiral Arm–driving Planet in the MWC 758 Protoplanetary Disk

Bin Ren
  • Fonction : Auteur
Ruobing Dong
Rob van Holstein
Jean-Baptiste Ruffio
  • Fonction : Auteur
Benjamin Calvin
  • Fonction : Auteur
Julien Girard
Myriam Benisty
Thomas Esposito
  • Fonction : Auteur
Elodie Choquet
Dimitri Mawet
Laurent Pueyo
  • Fonction : Auteur
Tomas Stolker
  • Fonction : Auteur
Eugene Chiang
  • Fonction : Auteur
Jozua De Boer
  • Fonction : Auteur
John Debes
  • Fonction : Auteur
Antonio Garufi
Carol Grady
Dean Hines
  • Fonction : Auteur
Anne-Lise Maire
  • Fonction : Auteur
François Ménard
Maxwell Millar-Blanchaer
Marshall Perrin
Charles Poteet
  • Fonction : Auteur
Glenn Schneider
  • Fonction : Auteur

Résumé

More than a dozen young stars host spiral arms in their surrounding protoplanetary disks. The excitation mechanisms of such arms are under debate. The two leading hypotheses—companion-disk interaction and gravitational instability (GI)—predict distinct motion for spirals. By imaging the MWC 758 spiral arm system at two epochs spanning ∼5 yr using the SPHERE instrument on the Very Large Telescope, we test the two hypotheses for the first time. We find that the pattern speeds of the spirals are not consistent with the GI origin. Our measurements further evince the existence of a faint "missing planet" driving the disk arms. The average spiral pattern speed is 0°22 ± 0°03 yr-1, pointing to a driver at 172+18−14 au around a 1.9 M⊙ central star if it is on a circular orbit. In addition, we witness time-varying shadowing effects on a global scale that are likely originating from an inner disk.

Dates et versions

hal-03083224 , version 1 (18-12-2020)

Identifiants

Citer

Bin Ren, Ruobing Dong, Rob van Holstein, Jean-Baptiste Ruffio, Benjamin Calvin, et al.. Dynamical Evidence of a Spiral Arm–driving Planet in the MWC 758 Protoplanetary Disk. The Astrophysical journal letters, 2020, 898 (2), pp.L38. ⟨10.3847/2041-8213/aba43e⟩. ⟨hal-03083224⟩
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