Nebulosas planetarias como clave para comprender la evolución de estrellas binarias

Fecha de vigencia
Año de convocatoria
2022
Investigador/a
David
Jones
Importe de la ayuda concedida al Consorcio IAC
122.500 €
Descripción

Atendiendo a la definición clásica que aparece en los libros de texto, las nebulosas planetarias son burbujas brillantes de gas y polvo expulsadas por estrellas individuales de masa baja/intermedia cuando llegan al final de sus vidas y evolucionan hacia la fase de enana blanca.

Sin embargo, cada vez hay mayor evidencia de que una fracción significativa (quizá, incluso, la mayoría) de las nebulosas planetarias son resultado de interacciones entre binarias (con algunas estimaciones que alcanzan el 80%). En particular, ya está claro que, al menos, el 20% son producto de la, aún muy poco conocida, fase de envoltura común, que forma parte de la evolución de estrellas binarias cercanas y que es crítica en la formación de una miríada de fenómenos astrofísicos (desde fuentes de ondas gravitatorias de objetos de masa estelar hasta las supernovas de tipo Ia, con gran importancia cosmológica). A pesar de su importancia, tan obvia en la actualidad, el papel exacto que desempeña la fase de envoltura común en la formación y evolución de las nebulosas planetarias sigue siendo incierto. En gran parte, debido a que, hasta muy recientemente, no conocíamos suficientes ejemplares. De este modo, es el momento de coordinar campañas de observación junto con modelos teóricos para estudiar tanto las estrellas centrales como sus nebulosas anfitrionas, de manera que, por fin, se llegue a comprender la fase de envoltura común. Indudablemente, este trabajo tendrá un impacto más amplio que el propio conocimiento de las nebulosas planetarias ya que obtendremos una valiosa panorámica de la evolución de estrellas binarias cercanas en general. Por ejemplo, poniendo valores límite a la eficiencia de la envoltura común el Santo Grial de los estudios de síntesis de poblaciones de binarias cercanas y determinando el posible origen binario del problema de la discrepancia de abundancias en nebulosas fotoionizadas, un misterio desde su descubrimiento hace más de 80 años.

En este proyecto, proponemos caracterizar, para un número significativo de nebulosas planetarias en fase post-envoltura común:

- Las propiedades físicas y orbitales de las estrellas centrales

- Las propiedades morfocinéticas de la nebulosa eyectada

- Las abundancias químicas y las condiciones físicas de la nebulosa eyectada, con particular énfasis en la distribución espacial de las dos fases del gas, que podrían ser la causa de esas extremas discrepancias en las abundancias

Con esta información, seremos capaces de empezar a construir una imagen consistente del proceso de envoltura común. Pondremos límites a las condiciones necesarias para que ocurra dicha fase y para que la envoltura se eyecte con éxito, así como a su impacto sobre las propiedades de las estrellas y del material expulsado.

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