En plena forma

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Muchas veces, cuando se lee bibliografía sobre una estrella determinada da la impresión de que la tienen monitorizada, algo así como llena de electrodos por todas partes, haciéndoles electrocardiogramas continuamente. MWP 1, la imagen protagonista de la portada, es una de ellas.

¡Por fin me he topado con un listado completo de las PG 1159 conocidas! Me había quedado en las últimas incorporaciones por TESS-Transiting Exoplanet Survey Satellite publicadas en 2021 (ver Vacío). Eran 10; en este nuevo listado, 67 (Sowicka, P. et al., 2023).

¿Aparece nuestra MWP 1? Sí

¿Camuflada? Sí

¿Con qué nombre? ¡Ah, ja!

La publicación de su descubrimiento se produjo en 1993 con los datos del satélite de rayos X ROSAT-Röntgensatellit tomados durante 1990 y 1991 (Motch, Werner y Pakull, 1993). Antes ya se había presentado en público y descubierto su carácter pulsante, como se puede ver en una Circular de la IAU: “se trata de la quinta estrella DOV conocida y, con diferencia, el miembro más brillante de su clase.” (Watson y Werner, 1992)

Ya vimos que una estrella DOV es una clase especial de GW Virginis y que éstas son pulsantes (¿todas?). Se trataría de una etapa anterior en el camino que lleva a convertirse en enana blanca a una estrella como nuestro Sol. En su proceso de concentración gravitatoria han llegado a este punto con un agotamiento del helio durante su etapa AGB. Sin embargo, a algunas estrellas, como estas PG 1159, parece que se les detecta presencia de helio en sus capas más externas y no de manera uniforme. Parece que esto explicaría la forma que tienen de pulsar, ya que no lo hacen de manera radial. También la cantidad de hierro podría estar relacionada con la frecuencia de pulsaciones (Cox, 2003).

La otra clase que se añade entre las GW Vir es la denominada PNNV- Planetary Nebula Nucleus Variable, cuya única diferencia parece que se debe a la presencia de nebulosa planetaria. En nuestro caso, pues, estaría dentro este tipo y así la recoge la siguiente tabla (Córsico, Althaus y Miller Bertolami, 2006)

También tienen una luminosidad y una temperatura mayores. Para saber dónde se colocan en el diagrama H-R hay que extender el rango de las temperaturas y con una alta luminosidad:

Ya habíamos comentado en entradas anteriores (ver Vacío y Clases) que se cree que son una etapa de transición entre post-AGB y enana blanca. Sus atmósferas, ya se ha dicho que presentan helio, y también carbono y nitrógeno, pero deficientes en hidrógeno.

Vendrían a ser el resultado de un renacimiento debido a un pulso térmico de helio, bien muy tardío (VLTP- Very Late helium Thermal Pulse), bien menos tardío (LTP). En el primer caso se produciría en una enana blanca caliente cuando casi ha terminado la combustión de hidrógeno y, en el segundo, esta combustión aún está activa. (Córsico, Althaus y Miller Bertolami, 2006).

La presencia de nebulosa planetaria alrededor ¿se deberá al medio interestelar que mantiene contenida la estrella dentro y en otros casos la expulsión de capas se ‘diluye’ en su entorno o tiene que ver con que ese pulso térmico de helio sea más o menos tardío?

Una duda (más): ¿son las mismas que las subenanas calientes?

Follón mayúsculo. Necesario del kit de supervivencia neuronal.

Casco, lupa y linterna.

Un artículo muy interesante y próximo, realizado por un equipo mayoritariamente español en el que interviene el Observatorio Virtual. Muy didáctico para entender la detección de determinados objetos celestes por métodos estadísticos cruzando datos de distintos archivos, en este caso bd Subenanas, catáloso SDSS4 de enanas blancas, catálogo de variables cataclísmicas y catálogo LS-Luminous stars (Oreiro et al., 2011).

Yo a lo mío: ¿se trata de los mismos objetos? … ¡ni idea!

Ni por las definiciones, ni por los resultados me queda claro. Mi referencia es la bd Simbad y en ella se distinguen las dos clases: las PG 1159 dentro de las enanas blancas y, como estrella evolucionada independiente, las subenanas calientes.

¿Puede que la diferencia tenga que ver con la regresión que sufren hacia la posición de las post-AGB? ¿será por su peso? ¿puede que sea por su longevidad? Por el tiempo en que se descubrió MWP 1 se pensaba que eran un paso en la evolución de una estrella W-R (masiva) central de una nebulosa planetaria a enana blanca. También que su juventud les alejaba de la edad esperada para las enanas.

Resultaría curioso que a MWP 1 se le apode ‘Matusalén’, si tienen una vida más breve. No parece que sea el caso.

Tampoco me aclara mucho que MWP 1 forme parte del catálogo de subenanas calientes-subluminosas calientes con datos de Gaia EDR3 (Culpan et al., 2022) compartiendo lugar en él con la ‘propiamente’ subenana caliente KIC 10982905 (GALEX J194032.1+482724).

Y aquí lo dejo por el momento … demasiado sub-sub.

Otra cosa más a la maleta de propósitos: entender en qué se distinguen ambos tipos.

Para más inri, MWP 1 está catalogada como ‘nebulosa planetaria’ cuando, tal como se define entre los tipos de objetos registrados en Simbad, las PG 1159 no se incluyen en la nebulosas planetarias, sino en las enanas blancas por lo que debería registrarse como tal (entiendo).

Cuestión de nombres

En fin, un lío. Pero ya que estamos, aprovecharé para echar un vistazo al nombre porque llama la atención que su nombre principal sea MWP 1 y, en la mayoría de los casos, incluso recientemente, se le siga llamando RX J2117.1+3412. El primer nombre le viene de sus descubridores, el segundo del catálogo previo de objetos ROSAT. ¿Prevalece el nombre si hay nombres propios a los que atribuir el descubrimiento? No siempre ocurre.

No encuentro entre las recomendaciones el criterio de asignación del identificador principal, pero no hay que desistir.

Ya que estamos, está bien distinguir MWP 1, como ‘nebulosa Matusalén’, de HD 140283 como ‘estrella Matusalén’. A ninguno de los dos objetos les está reconocido oficialmente el sobrenombre.

Auscultemos ya a la paciente

Estetoscopio en mano escuchemos los latidos.

Como siempre, una cosa lleva a otra y con MWP 1 no podemos dejar de lado que estas estrellas GW Vir, son pulsantes aunque hay casos en los que no se les ha detectado el pulso (¿todavía?). MWP 1 también lo es.

Para comprobarlo existe eso que se llama Astrosismología que mide las ondas emitidas por sus temblores. Todo un mundo eso de las oscilaciones internas. Recomendable una aproximación en Wikipedia. Lo dejo para otra ocasión.

Lo bonito de esta disciplina es que esas ondas producen sonidos y eso es ‘sentirlas’, las puedes escuchar. La forma en que se expanden las ondas, los elementos que atraviesan, las perturbaciones , etc. permiten descubrir la estructura interna de las estrellas.

TESS-Transiting Exoplanet Survey Satellite ha hecho posible que se puedan oír los latidos estelares. No se recogen los de nuestra estrella, pero hay varios distintos que sirven para comparar.

Para no perderse, en la misma página, las animaciones de algunas combinaciones de pulsos (¿también de variaciones de luminosidad?).

El coro de las enanas blancas

Sin dejar la terminología musical, hay que regresar a la imagen. Alrededor de nuestra protagonista se pueden identificar varias candidatas a enanas blancas, que no sé si cabe la posibilidad de que terminen identificándose como PG 1159 o subenanas calientes o brillantes, o no, pero podemos hacer una parada relajante viendo dónde se sitúan.

Hay también otros objetos que llaman la atención. Por ejemplo la estrella peculiar BD+33 4228. Muy cerca de ella hay otra variable pulsante. No vamos a dejarnos a NAME PN Alv 1, la otra nebulosa planetaria que recoge la imagen y que fue descubierta por el aficionado portugués Filipe Alves (Acker et al., 2012). Completa el conjunto la más lejana galaxia 2MASX J21192286+3350266 que forma, con LEDA 2034356, la pareja [T2015] nest 201618.

Se me ha quedado mirar más a fondo dos estudios astrosísmicos uno de 2007 (Córsico et al.) y otro más reciente, de 2013 (Chang et al.) que se citan en las referencias.

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a propósito …

música

No es como escuchar los latidos pero, para momentos de inspiración, se puede componer una canción o descubrir qué galaxia está más lejos pasando el cursor por la imagen https://apod.nasa.gov/apod/ap210802.html

¡un gran mapa!

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Organismos

Centre de Données astronomiques de Strasbourg [https://cds.u-strasbg.fr/]

ESA [https://cosmos.esa.int/]

NASA [https://www.nasa.gov/]

Bases de datos

Aladin Sky Atlas [https://aladin.cds.unistra.fr/AladinLite/]

Cornell University- ArXiv [https://arxiv.org/]

ESASky: https://sky.esa.int

IRSA https://irsa.ipac.caltech.edu/

SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS) [https://ui.adsabs.harvard.edu/]

SIMBAD Astronomic Database [http://simbad.cds.unistra.fr/simbad/]

NED (NASA/IPAC Extragalactic Database) [http://ned.ipac.caltech.edu/]

Otros recursos

IATE-European Union terminology [https://iate.europa.eu/]

SEA- Sociedad Española de Astronomía [https://www.sea-astronomia.es/glosario]

Wikipedia [https://es.wikipedia.org/]

Referencias

Acker, A., “Discovery of New Faint Northern Galactic Planetary Nebulae”, Revista Mexicana de Astronomia y Astrofisica, vol. 48, pp. 223–233, 2012. doi:10.48550/arXiv.1206.2477.

Córsico, A. H., Althaus, L. G., and Miller Bertolami, M. M., “New nonadiabatic pulsation computations on full PG 1159 evolutionary models: the theoretical GW Virginis instability strip revisited”, Astronomy and Astrophysics, vol. 458, no. 1, pp. 259–267, 2006. doi:10.1051/0004-6361:20065423.

Córsico, A. H., Althaus, L. G., Miller Bertolami, M. M., and Werner, K., “Asteroseismological constraints on the pulsating planetary nebula nucleus (PG 1159-type) RX J2117.1+3412”, Astronomy and Astrophysics, vol. 461, no. 3, pp. 1095–1102, 2007. doi:10.1051/0004-6361:20066452.

Chang, H.-K. Et al., “Search for p-mode oscillations in RX J2117.1+3412”, Astronomy and Astrophysics, vol. 558, 2013. doi:10.1051/0004-6361/201322109.

Cox, A. N., “A Pulsation Mechanism for GW Virginis Variables”, The Astrophysical Journal, vol. 585, no. 2, IOP, pp. 975–982, 2003. doi:10.1086/346228.

Culpan, R., Geier, S., Reindl, N., Pelisoli, I., Gentile Fusillo, N., and Vorontseva, A., “The population of hot subdwarf stars studied with Gaia. IV. Catalogues of hot subluminous stars based on Gaia EDR3”, Astronomy and Astrophysics, vol. 662, 2022. doi:10.1051/0004-6361/202243337.

Motch, C., Werner, K., and Pakull, M. W., “A new PG 1159 star discovered in the ROSAT XRT all sky survey : NLTE analysis of X-ray and optical spectra.”, Astronomy and Astrophysics, vol. 268, pp. 561–569, 1993.

Oreiro, R., Rodríguez-López, C., Solano, E., Ulla, A., Østensen, R., and García-Torres, M., “A search for new hot subdwarf stars by means of Virtual Observatory tools”, Astronomy and Astrophysics, vol. 530, 2011. doi:10.1051/0004-6361/201016324.

Sowicka, P. et al., “The GW Vir Instability Strip in Light of New Observations of PG 1159 Stars: Discovery of Pulsations in the Central Star of A72 and Variability of RX J0122.9-7521”, The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 269, no. 1, IOP, 2023. doi:10.3847/1538-4365/acfbe4.

Watson, T. K. and Werner, K., “RX J2117.1+3412”, IAUC.5603, 1992.