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Detección de estrellas AGB de segunda generación en cúmulos globulares pobres en metales

Autor/es: García-Hernández, D. A.; Mészáros, Sz.; Monelli, M.; Cassisi, S.; Stetson, P. B.; Zamora, O.; Shetrone, M.; Lucatello, S.

Referencia: 2015 ApJ 815 L4 | Enlace

Diagrama color-magnitud (similar al Hertzsprung-Russell) del cúmulo globular M13. Las estrellas AGB de primera y segunda generación se muestran en color azul y rojo, respectivamente, mientras que las estrellas gigantes rojas menos evolucionadas se muestran en color verde. Créditos: adaptado de García-Hernández et al. (2015).
Diagrama color-magnitud (similar al Hertzsprung-Russell) del cúmulo globular M13. Las estrellas AGB de primera y segunda generación se muestran en color azul y rojo, respectivamente, mientras que las estrellas gigantes rojas menos evolucionadas se muestran en color verde. Créditos: adaptado de García-Hernández et al. (2015).

Actualmente se conoce que los cúmulos globulares de nuestra Galaxia albergan múltiples generaciones de estrellas: una primera generación con un patrón químico similar a las estrellas del halo y una segunda generación enriquecida en Na y Al pero deficiente en O y Mg. Estas dos generaciones de estrellas se detectan en diferentes etapas evolutivas: en la secuencia principal, en la rama horizontal, en la rama sub-gigante y en la rama de gigantes rojas (RGB). La no detección de estrellas de segunda generación más tardías, como en la rama asintótica de gigantes (AGB de sus siglas en inglés Asymptotic Giant Branch), en varios cúmulos globulares pobres en metales ([Fe/H] < ‑1) sugiere que no todas las estrellas de segunda generación ascienden la fase AGB y que estrellas AGB fallidas pueden ser muy comunes en estos sistemas estelares. Esta observación representa un problema muy serio para los modelos de evolución estelar y las teorías de formación y evolución de cúmulos globulares. Hemos detectado catorce estrellas AGB de segunda generación en cuatro cúmulos globulares pobres en metales (M13, M5, M3 y M2) con diferentes propiedades observacionales: morfología de la rama horizontal, metalicidad y edad. Combinando las abundancias de Al (en banda H) obtenidas por el instrumento APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) con fotometría muy precisa desde tierra, hemos identificado estrellas AGB de segunda generación ricas en Al en estos cuatro cúmulos globulares y mostramos que las estrellas AGB (y RGB) ricas en Al también deben ser ricas en Na. Nuestras observaciones resuelven el problema aparente para la evolución estelar, refuerzan los modelos canónicos existentes para estrellas en la rama horizontal y pueden ayudar a esclarecer la naturaleza de las estrellas contaminantes que forman las distintas generaciones estelares en cúmulos globulares.

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