stringtranslate.com

Enana blanca pulsante

Una enana blanca pulsante es una estrella enana blanca cuya luminosidad varía debido a las pulsaciones de ondas de gravedad no radiales dentro de sí misma. Los tipos conocidos de enanas blancas pulsantes incluyen las estrellas DAV o ZZ Ceti , con atmósferas dominadas por hidrógeno y el tipo espectral DA; [1] las estrellas DBV o V777 Her , con atmósferas dominadas por helio y el tipo espectral DB; [2] y las estrellas GW Vir , con atmósferas dominadas por helio, carbono y oxígeno , y el tipo espectral PG 1159. (Algunos autores también incluyen estrellas que no son PG 1159 en la clase de estrellas GW Vir). Las estrellas GW Vir pueden subdividirse en estrellas DOV y PNNV ; [3] [4] no son, estrictamente hablando, enanas blancas sino pre-enanas blancas que aún no han alcanzado la región de enanas blancas en el diagrama de Hertzsprung-Russell . [5] [6] También se ha propuesto un subtipo de estrellas DQV , con atmósferas dominadas por carbono , [7] y en mayo de 2012, se informó de la primera enana blanca variable de masa extremadamente baja ( ELMV ). [8]

Todas estas variables presentan pequeñas variaciones (entre el 1% y el 30%) en la emisión de luz, que surgen de una superposición de modos vibracionales con períodos de cientos a miles de segundos. La observación de estas variaciones proporciona evidencia astrosismológica sobre el interior de las enanas blancas. [9]

Estrellas DAV

Los primeros cálculos sugirieron que las enanas blancas deberían variar con períodos de alrededor de 10 segundos, pero las búsquedas en la década de 1960 no lograron observar esto. [11] [12] La primera enana blanca variable encontrada fue HL Tau 76 ; en 1965 y 1966, Arlo U. Landolt observó que variaba con un período de aproximadamente 12,5 minutos. [13] La razón por la que este período es más largo de lo previsto es que la variabilidad de HL Tau 76, como la de las otras enanas blancas variables pulsantes conocidas, surge de pulsaciones de ondas de gravedad no radiales . [14] En 1970, se descubrió que otra enana blanca, Ross 548 , tenía el mismo tipo de variabilidad que HL Tau 76; [15] en 1972, se le dio la designación de estrella variable ZZ Ceti . [16] El nombre ZZ Ceti también se refiere a esta clase de enanas blancas variables pulsantes, que, al estar formada por enanas blancas con atmósferas de hidrógeno, también se denomina DAV . [17] Estas estrellas tienen periodos de entre 30 segundos y 25 minutos y se encuentran en un rango bastante estrecho de temperaturas efectivas entre aproximadamente 12.500 y 11.100 K. [ 18] La medición de la tasa de cambio del periodo con el tiempo para las pulsaciones de las ondas de gravedad en las estrellas ZZ Ceti es una medición directa de la escala de tiempo de enfriamiento para una enana blanca DA , que a su vez puede dar una medición independiente de la edad del disco galáctico . [19]

Estrellas DBV

Curva de luz blanca para GD 358, adaptada de Winget et al. (1982) [20]

En 1982, los cálculos de Don Winget y sus colaboradores sugirieron que las enanas blancas DB con atmósfera de helio y temperaturas superficiales de alrededor de 19.000 K también deberían pulsar. [21] Winget luego buscó tales estrellas y descubrió que GD 358 era una enana blanca variable DB, o DBV . [20] Esta fue la primera predicción de una clase de estrellas variables antes de su observación. [22] En 1985, esta estrella recibió la designación V777 Her , que también es otro nombre para esta clase de estrellas variables. [2] [23] Estas estrellas tienen temperaturas efectivas de alrededor de 25.000 K. [24]

Estrellas GW Vir

Curva de luz para GW Virginis, adaptada de Winget et al. (1985) [25]

La tercera clase conocida de enanas blancas variables pulsantes son las estrellas GW Vir , a veces subdivididas en estrellas DOV y PNNV . Su prototipo es PG 1159-035 . [5] Esta estrella (también el prototipo de la clase de estrellas PG 1159 ) se observó que variaba en 1979, [26] y se le dio la designación de estrella variable GW Vir en 1985, [23] dando su nombre a la clase. Estas estrellas no son, estrictamente hablando, enanas blancas; más bien, son estrellas que están en una posición en el diagrama de Hertzsprung-Russell entre la rama gigante asintótica y la región de las enanas blancas. Pueden llamarse preenanas blancas . [5] [6] Son calientes, con temperaturas superficiales entre 75.000 K y 200.000 K, y tienen atmósferas dominadas por helio , carbono y oxígeno . Pueden tener gravedades superficiales relativamente bajas (log g  ≤ 6,5). [27] Se cree que estas estrellas eventualmente se enfriarán y se convertirán en enanas blancas DO. [5]

Los períodos de los modos vibracionales de las estrellas GW Vir varían de aproximadamente 300 a aproximadamente 5000 segundos . [27] La ​​forma en que se excitan las pulsaciones en las estrellas GW Vir se estudió por primera vez en la década de 1980 [28] , pero siguió siendo un misterio durante casi veinte años. [29] Desde el principio, se pensó que el mecanismo de excitación era causado por el llamado mecanismo κ asociado con el carbono ionizado y el oxígeno en la envoltura debajo de la fotosfera, pero se pensó que este mecanismo no funcionaría si había helio presente en la envoltura. Sin embargo, ahora parece que la inestabilidad puede existir incluso en presencia de helio. [30]

Estrellas DQV

Patrick Dufour, James Liebert y sus colaboradores descubrieron recientemente una nueva clase de enanas blancas, con un tipo espectral DQ y atmósferas calientes dominadas por el carbono. [31] Teóricamente, estas enanas blancas deberían pulsar a temperaturas en las que sus atmósferas están parcialmente ionizadas. Las observaciones realizadas en el Observatorio McDonald sugieren que SDSS J142625.71+575218.3 es una de esas enanas blancas; de ser así, sería el primer miembro de una nueva clase, DQV , de enanas blancas pulsantes. Sin embargo, también es posible que sea un sistema binario de enanas blancas con un disco de acreción de carbono y oxígeno . [7]

Véase también

Notas

  1. ^ Koester y Chanmugam 1990, págs. 891–895.
  2. ^ ab Murdin, Paul, ed. (2001). Enciclopedia de astronomía y astrofísica . Bristol: Nature Publishing Group. pág. 3525. ISBN 978-0-333-75088-9.
  3. ^ Nagel, T.; Werner, K. (1 de noviembre de 2004). "Detección de pulsaciones no radiales en modo g en la estrella PG 1159 HE 1429-1209, recientemente descubierta". Astronomía y Astrofísica . 426 (2): L45–L48. arXiv : astro-ph/0409243 . Bibcode :2004A&A...426L..45N. doi :10.1051/0004-6361:200400079. ISSN  0004-6361. S2CID  9481357.§1.
  4. ^ desde Quirion, Fontaine y Brassard 2007, §1.1, 1.2.
  5. ^ abcd Quirion, Fontaine y Brassard 2007, §1.1.
  6. ^ ab O'Brien, MS (1 de abril de 2000). "La extensión y la causa de la franja de inestabilidad anterior a la enana blanca". The Astrophysical Journal . 532 (2): 1078–1088. arXiv : astro-ph/9910495 . Código Bibliográfico :2000ApJ...532.1078O. doi :10.1086/308613. ISSN  0004-637X. S2CID  115958740.
  7. ^ abc Montgomery, MH; Williams, Kurtis A.; Winget, DE; Dufour, Patrick; DeGennaro, Steven; Liebert, James (2008). "SDSS J142625.71+575218.3: Un prototipo para una nueva clase de enana blanca variable". The Astrophysical Journal Letters . 678 (1): L51. arXiv : 0803.2646 . Código Bibliográfico :2008ApJ...678L..51M. doi :10.1086/588286. ISSN  1538-4357. S2CID  15385909.
  8. ^ ab Hermes, JJ; Montgomery, MH; Winget, DE; Brown, Warren R.; Kilic, Mukremin; Kenyon, Scott J. (1 de mayo de 2012). "SDSS J184037.78+642312.3: La primera enana blanca pulsante de masa extremadamente baja". The Astrophysical Journal Letters . 750 (2): L28. arXiv : 1204.1338 . Código Bibliográfico :2012ApJ...750L..28H. doi :10.1088/2041-8205/750/2/L28. ISSN  0004-637X. S2CID  119188878.
  9. ^ Winget, DE (1998). "Asterosismología de estrellas enanas blancas". Journal of Physics: Condensed Matter . 10 (49): 11247–11261. Bibcode :1998JPCM...1011247W. doi :10.1088/0953-8984/10/49/014. ISSN  0953-8984. S2CID  250749380.
  10. ^ Association Française des Observateurs d'Etoiles Variables. "Variables ZZ Ceti". Centre de Données astronomiques de Estrasburgo. Archivado desde el original el 5 de febrero de 2007 . Consultado el 6 de junio de 2007 .
  11. ^ Koester y Chanmugam 1990, § 7.1.1.
  12. ^ Lawrence, George M.; Ostriker, Jeremiah P.; Hesser, James E. (1 de junio de 1967). "Oscilaciones estelares de período ultracorto. I. Resultados de enanas blancas, novas antiguas, estrellas centrales de nebulosas planetarias, 3c 273 y Scorpius XR-1". The Astrophysical Journal Letters . 148 : L161–L163. Código Bibliográfico :1967ApJ...148L.161L. doi :10.1086/180037. ISSN  0004-637X.
  13. ^ Landolt, Arlo U. (1 de julio de 1968). "Una nueva variable azul de período corto". The Astrophysical Journal . 153 : 151–164. Bibcode :1968ApJ...153..151L. doi : 10.1086/149645 . ISSN  0004-637X.
  14. ^ Koester y Chanmugam 1990, § 7.
  15. ^ Lasker, Barry M.; Hesser, James E. (1 de febrero de 1971). "Oscilaciones estelares de alta frecuencia. VI. R548, una enana blanca periódicamente variable". The Astrophysical Journal Letters . 163 : L89–L93. Bibcode :1971ApJ...163L..89L. doi : 10.1086/180673 . ISSN  0004-637X.
  16. ^ Kukarkin, BV; Kholopov, PN; Kukarkina, NP; Perova, NB (1 de septiembre de 1972). "58.ª lista de nombres de estrellas variables". Boletín informativo sobre estrellas variables . 717 : 1. Código Bibliográfico :1972IBVS..717....1K. ISSN  0374-0676.
  17. ^ Koester y Chanmugam 1990, págs. 891, 895.
  18. ^ Bergeron, P.; Fontaine, G.; Billères, M.; Boudreault, S.; Green, EM (2004). "Sobre la pureza de la banda de inestabilidad de ZZ Ceti: descubrimiento de más enanas blancas DA pulsantes sobre la base de la espectroscopia óptica". The Astrophysical Journal . 600 (1): 404–8. arXiv : astro-ph/0309483 . Bibcode :2004ApJ...600..404B. doi :10.1086/379808. ISSN  0004-637X. S2CID  16636294.
  19. ^ Kepler, SO; Vauclair, G.; Nather, RE ; Winget, DE; Robinson, EL (1989). G117-B15A - ¿Cómo está evolucionando? . IAU Colloq. 114: Enanas blancas. Vol. 328. págs. 341–345. doi :10.1007/3-540-51031-1_344.
  20. ^ ab Winget, DE; Robinson, EL; Nather, RE; Fontaine, G. (1 de noviembre de 1982). "Las observaciones fotométricas de las enanas blancas GD 358 - DB sí pulsan". The Astrophysical Journal Letters . 262 : L11–L15. Bibcode :1982ApJ...262L..11W. doi :10.1086/183902. ISSN  0004-637X.
  21. ^ Winget, DE; van Horn, HM; Tassoul, M.; Fontaine, G.; Hansen, CJ; Carroll, BW (1 de enero de 1982). "Impulso de hidrógeno y el borde azul de los modelos estelares ZZ Ceti estratificados compositivamente". The Astrophysical Journal Letters . 252 : L67. Bibcode :1982ApJ...252L..65W. doi :10.1086/183721. ISSN  0004-637X.
  22. ^ Kawaler, Steven D.; Novikov, ID; Srinivasan, G. (1997). Meynet, G.; Schaerer (eds.). Remanentes estelares . Curso avanzado de Saas-Fee, 25 notas de clase. Berlín: Springer. p. 89. ISBN 978-3-540-61520-0.Apuntes de clase del curso avanzado número 25 de Saas-Fee.
  23. ^ ab Kholopov, PN; Samus, NN; Kazarovets, EV; Perova, NB (1 de marzo de 1985). "La 67.ª lista de nombres de estrellas variables". Boletín informativo sobre estrellas variables . 2681 : 1. Código Bibliográfico :1985IBVS.2681....1K. ISSN  0374-0676.
  24. ^ Koester y Chanmugam 1990, pág. 895.
  25. ^ Winget, DE; Kepler, SO; Robinson, EL; Nather, RE; O'Donoghue, Darragh (mayo de 1985). "Una medición de la evolución secular en la estrella pre-enana blanca PG 1159-035". The Astrophysical Journal . 292 : 606–613. Bibcode :1985ApJ...292..606W. doi : 10.1086/163193 .
  26. ^ McGraw, JT; Liebert, James; Starrfield, SG ; Green, R. (1979). PG1159-035: Una nueva estrella pulsante degenerada, caliente y no DA . IAU Colloq. 53: Enanas blancas y estrellas degeneradas variables. pp. 377–381. Código Bibliográfico :1979wdvd.coll..377M.
  27. ^ desde Quirion, Fontaine y Brassard 2007, Tabla 1.
  28. ^ Cox, Arthur N. (1 de marzo de 2003). "Un mecanismo de pulsación para variables de GW Virginis". La revista astrofísica . 585 (2): 975–982. Código Bib : 2003ApJ...585..975C. doi : 10.1086/346228 . ISSN  0004-637X.
  29. ^ Cox, AN (1 de mayo de 2002). Un mecanismo de inestabilidad para las variables Vir de GW . Boletín de la Sociedad Astronómica Americana. Vol. 200. p. 85.07. Código Bibliográfico :2002AAS...200.8507C.
  30. ^ Córsico, AH; Althaus, LG; Miller Bertolami, MM (1 de octubre de 2006). "Nuevos cálculos de pulsación no adiabática en modelos evolutivos completos de PG 1159: la franja de inestabilidad teórica de GW Virginis revisada". Astronomía y Astrofísica . 458 (1): 259–267. arXiv : astro-ph/0607012 . Bibcode :2006A&A...458..259C. doi :10.1051/0004-6361:20065423. ISSN  0004-6361. S2CID  16700443.§1.
  31. ^ Dufour, P.; Liebert, James; Fontaine, G.; Behara, N. (noviembre de 2007). "Estrellas enanas blancas con atmósferas de carbono". Nature . 450 (7169): 522–524. arXiv : 0711.3227 . Bibcode :2007Natur.450..522D. doi :10.1038/nature06318. ISSN  0028-0836. PMID  18033290. S2CID  4398697.

Referencias

Enlaces externos y lectura adicional