martes, 2 de agosto de 2011

La misión espacial Kepler arroja una nueva luz sobre las estrellas variables de tipo A y F.

El satélite Kepler se dedica a la observación del brillo de más de 150.000 estrellas situadas en las constelaciones del Cisne, Lira y Dragón. Las series temporales fotométricas, tomadas con una precisión de micromagnitudes, son excelentes para el estudio de las oscilaciones estelares. Estas oscilaciones conllevan pequeños cambios en el brillo y están causadas por ondas atrapadas en el interior de las estrellas. El campo de la astrosismología utiliza la información proveniente de estas oscilaciones estelares para conocer su estructura interna.

Pie de figura: (a): Diagrama (Teff, log g) de las estrellas delta Scuti, gamma Doradus e híbridas detectadas desde tierra (los parámetros han sido obtenidos de la literatura). (b): Diagrama (Teff, log g) de las estrellas de Kepler catalogadas como delta Scuti, gamma Doradus o híbridas. Los cuadrados rojos sin relleno representan las estrellas delta Scuti, los asteriscos azules indican las estrellas gamma Doradus, y las estrellas híbridas están marcadas con puntos negros. La cruz negra de la esquina superior derecha indica el error típico en la determinación de los valores representados. Las bandas de inestabilidad observadas de las clases delta Scuti y gamma Doradus se muestran mediante líneas continuas negras y grises respectivamente.


Las estrellas delta Scuti y gamma Doradus son dos clases de estrellas pulsantes de tipos espectrales A y F que son ligeramente más masivas que el Sol. A día de hoy la relación existente entre estas dos clases no está clara. Sus oscilaciones están causadas por diferentes mecanismos de pulsación. Las estrellas delta Scuti muestran ondas de presión cerca de su superficie (modos p), mientras que las estrellas gamma Doradus pulsan con ondas de gravedad, que sondan el interior profundo estelar (modos g). En el diagrama Hertzsprung-Russell, las bandas de inestabilidad de estas dos clases se solapan. Aunque las estrellas que pulsan con modos p y g simultáneamente, llamadas estrellas híbridas, han sido predichas teóricamente, sólo unas pocas se han podido observar desde tierra. Las estrellas híbridas son extremadamente interesantes desde un punto de vista astrosismológico, ya que los dos tipos de modos con los que pulsan nos dan información tanto del interior profundo como de la superficie de la estrella, por lo que es posible realizar un cartografiado completo del interior estelar desde su núcleo hasta su superficie. Además, las estrellas híbridas son unos objetos clave para investigar la relación entre las dos clases pulsantes delta Scuti y gamma Doradus.
La obtención de modos de pulsación delta Scuti y gamma Doradus de baja amplitud requiere de observaciones continuadas durante largo tiempo, lo que es todo un desafío desde tierra. Por lo tanto, solo unas pocas estrellas han sido estudiadas en profundidad, y todavía faltan muchas piezas del rompecabezas que supone entender estos tipos de estrellas pulsantes.
Kepler está produciendo series temporales fotométricas continuadas de cientos de estrellas candidatas a ser delta Scuti y gamma Doradus. Hemos analizado las variaciones de luz de 750 estrellas candidatas de tipo AF observadas con Kepler, y presentado la primera caracterización general de su variabilidad en función del número de frecuencias detectadas, del rango de frecuencias encontradas y de las amplitudes de pulsación típicas, lo que proporciona una valiosa fuente de información para los modelos y los estudios de inestabilidad. Es la primera vez que este tipo de información está disponible para un gran número de estrellas. Un 63% del conjunto de 750 estrellas han sido clasificadas como delta Scuti, gamma Doradus o híbridas, de las cuales un 23% aproximadamente (171 estrellas) son candidatas a ser pulsantes híbridas. Este número contrasta drásticamente con el número de estrellas candidatas a ser híbridas observadas desde tierra, y sugiere que las estrellas híbridas son mucho más comunes de lo esperado. Además, la localización de los diferentes grupos en el diagrama Hertzsprung-Russell (donde se representa la temperatura superficial (Teff) versus la gravedad superficial (log g) de la estrella) no se muestra tan clara como antes, por lo que es necesaria una revisión de las bandas de inestabilidad actuales. Las oscilaciones híbridas han sido detectadas tanto en estrellas más frías como màs calientes de las predichas teóricamente, lo que implica la necesidad de investigar en profundidad los mecanismos de pulsación que inestabilizan dichas estrellas.

Enlace original: IAC.

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