Estrella de bario

Una estrella de bario  es una estrella en cuyo espectro hay líneas de absorción de bario Ba II (455,4 nm) y estroncio Sr II (421,5 nm). Las estrellas de bario también exhiben líneas espectrales de carbono extendidas , bandas moleculares CH , CN y C2 . Por primera vez tales estrellas fueron descubiertas por W. Bidelmany F. Keenan [1] en 1951 . Inicialmente, después de su descubrimiento, se las consideró gigantes rojas , pero se observaron las mismas características químicas en las estrellas de secuencia principal [2] [3] .

Origen

Las estrellas de bario pertenecen a los gigantes de tipo espectral G o K con temperaturas que oscilan entre 4300 y 6500 K. Históricamente, las estrellas de bario han sido un misterio porque, en la teoría estándar de la evolución estelar , los gigantes de tipo espectral G y K no han avanzado lo suficiente en su evolución . para sintetizar carbono y elementos s -procesar y mezclarlos en sus superficies.

Los estudios de observación de las velocidades radiales han demostrado que todas las estrellas de bario son estrellas binarias [4] [5] [6] [7] [8] . Las observaciones ultravioleta que utilizan el International Ultraviolet Explorer han detectado enanas blancas en algunos sistemas estelares de bario [9] [10] .

Se cree que las estrellas de bario son el resultado de la transferencia de masa en un sistema estelar binario. La transferencia de masa ocurrió cuando la estrella gigante actualmente observada estaba en la secuencia principal . Su compañera, la estrella donante, era una estrella de carbono , que se encontraba en la rama gigante asintótica (AGB) y producía elementos de carbono y proceso s dentro de su núcleo. Estos productos de la fusión nuclear cayeron sobre su superficie con la ayuda de la convección . Parte de esta materia "contaminó" las capas superficiales de la estrella de la secuencia principal cuando la estrella donante perdió masa al final de su evolución en la rama gigante asintótica y posteriormente se convirtió en una enana blanca . Estos sistemas se observan indefinidamente después del evento de transferencia de masa , cuando la estrella donante fue una enana blanca durante mucho tiempo [11] [12] . Dependiendo de las propiedades iniciales del sistema binario, la estrella contaminada puede estar en diferentes etapas de evolución [13] . El descubrimiento de la naturaleza dual de las estrellas resolvió el misterio colocando la fuente de sus características espectrales en una estrella compañera que se suponía que producía tal material. El episodio de transferencia de masa se considera bastante corto en una escala de tiempo astronómica.

Durante su evolución, una estrella de bario será a veces más grande y más fría de lo que es característico de los tipos espectrales G o K. Cuando esto sucede, dicha estrella suele estar en el tipo espectral M, pero el exceso de elementos resultante del proceso s puede hacer que muestre una composición alterada como una o más líneas espectrales. Si bien la temperatura de la superficie de la estrella está dentro del rango del tipo espectral M, la estrella puede mostrar bandas de circonio y óxido de circonio (ZrO) en el espectro . Cuando esto suceda, la estrella se verá como una estrella tipo S "exterior" .

Ejemplos

Las estrellas de bario incluyen:

Las estrellas CH  son estrellas de la población II con un estado evolutivo, características espectrales y estadísticas orbitales similares; se las considera análogas más antiguas y pobres en metales a las estrellas de bario [14] .

Notas

  1. Bidelman, WP & Keenan, PC ( 1951 ), The BA II Stars , Astrophysical Journal  , volumen 114:473 , DOI 10.1086/145488 
  2. Norte, Pierre; Jorissen, Alain; Alcalde, Michel. Binaridad entre enanos de bario y subgigantes CH: ¿se convertirán en gigantes de bario? (Inglés)  // Simposio - Unión Astronómica Internacional  : revista. - 2000. - vol. 177 . - pág. 269-275 . — ISSN 0074-1809 . -doi : 10.1017/ s0074180900002497 .
  3. Porto de Mello, GF; da Silva, L. HR 6094: Una joven estrella enana de bario de tipo solar y metalicidad solar  //  The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 1997. - 20 de febrero ( vol. 476 , n. 2 ). — P.L89–L92 . — ISSN 0004-637X . -doi : 10.1086/ 310504 . - .
  4. McClure, RD; Fletcher, JM & Nemec, JM ( 1980 ), La naturaleza binaria de las estrellas de bario , Astrophysical Journal Letters Vol  . 238: L35 , DOI 10.1086/183252 
  5. McClure, RD & Woodsworth, AW ( 1990 ), La naturaleza binaria de las estrellas de bario y CH. III - Parámetros orbitales , The Astrophysical Journal  (ing.) Vol . 352: 709 , DOI 10.1086/168573 
  6. Jorissen, A. & Mayor, M. ( 1988 ), Monitoreo de velocidad radial de una muestra de bario y estrellas S usando CORAVEL - ¿Hacia un vínculo evolutivo entre bario y estrellas S?, Astronomía y astrofísica  , Vol. 198: 187 
  7. Jorissen, A.; Boffin, HMJ; Karinkuzhi, D.; Van Eck, S.; Escorza, A.; Shetye, S.; Van Winckel, H. Bario y estrellas relacionadas y sus compañeras enanas blancas. I. Estrellas gigantes  (inglés)  // Astronomía y astrofísica  : revista. - 2019. - 30 de mayo ( vol. 626 ). — P. A127 . — ISSN 0004-6361 . -doi : 10.1051 / 0004-6361/201834630 . - . -arXiv : 1904.03975 . _
  8. Escorza, A.; Karinkuzhi, D.; Jorissen, A.; Siess, L.; Van Winckel, H.; Pourbaix, D.; Johnston, C.; Miszalski, B.; Oomen, G. M. Bario y estrellas relacionadas, y sus compañeras enanas blancas. II. Secuencia principal y estrellas subgigantes  (inglés)  // Astronomía y astrofísica  : revista. - 2019. - 22 de abril ( vol. 626 ). — P. A128 . — ISSN 0004-6361 . -doi : 10.1051 / 0004-6361/201935390 . — . -arXiv : 1904.04095 . _
  9. Dominy, JF; Lambert, DL ¿Todas las estrellas de bario tienen una compañera enana blanca? (Inglés)  // El diario astrofísico  : diario. - Ediciones IOP , 1983. - Julio ( vol. 270 ). — Pág. 180 . — ISSN 0004-637X . -doi : 10.1086/ 161109 . - .
  10. Gray, RO; McGahee, CE; grifo, REM; Corbally, CJ Primera evidencia directa de que las enanas de bario tienen compañeras enanas blancas  //  The Astronomical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2011. - 4 de abril ( vol. 141 , no. 5 ). — Pág. 160 . — ISSN 0004-6256 . -doi : 10.1088 / 0004-6256/141/5/160 . — .
  11. Escorza, A.; Boffin, HMJ; Jorissen, A.; Van Eck, S.; Siess, L.; Van Winckel, H.; Karinkuzhi, D.; Shetye, S.; Pourbaix, D. Diagrama de Hertzsprung-Russell y distribución de masa de estrellas de bario  (inglés)  // Astronomía y astrofísica  : revista. - 2017. - Diciembre ( vol. 608 ). — P. A100 . — ISSN 0004-6361 . -doi : 10.1051 / 0004-6361/201731832 . -arXiv : 1710.02029 . _
  12. Boffin, HMJ & Jorissen, A. ( 1988 ), ¿Se puede producir una estrella de bario por acreción de viento en un binario separado?, Astronomy and Astrophysics Vol . 205: 155 
  13. McClure, R.D. ( 1985 ), El carbono y las estrellas relacionadas, Diario de la Real Sociedad Astronómica de Canadá (Inglés) T. 79: 277 
  14. McClure, R. D. ( 1984 ), The barium stars , Publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico  (inglés) v . 96: 117 , DOI 10.1086/131310 

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