Estudio de la emisión electromagnética de una estrella de alta velocidad

Abstract

En esta Tesis de Licenciatura se abarcaron temas que involucraron tanto aspectos observacionales como teóricos. La primer etapa del trabajo consistió en la investigación en la literatura sobre el objeto de estudio: una estrella de gran masa runaway. Analizamos en detalle los resultados tanto de modelos como observacionales y llegamos a la conclusión de que, las estrellas runaway, son en su mayoría de tipo espectral temprano, de gran luminosidad y temperatura efectiva, y se mueven a través del medio interestelar con velocidades peculiares altas. Producen un gran enriquecimiento químico en el medio interestelar, así como efectos de ionización y generación de estructuras complejas como las burbujas y los bow shocks. La presencia de ondas de choque en bow shock hace que el material que atraviesa se comprima, caliente, y cambie su velocidad en función de la del choque. El polvo interestelar presente en el bow shock es comprimido y calentado y puede producir emisión en longitudes de onda en el infrarrojo. Se comprobó en la literatura que efectivamente existen varias estrellas runaway que presentan estructuras de tipo bow shock asociadas a la interacción de sus vientos con el medio interestelar. La existencia de ondas de choque en el bow shock no sólo genera radiación en infrarrojo sino que acelera las partículas presentes por medio del mecanismo de Fermi de primer orden. La estrella BD+43° 3654 fue identificada como runaway y además se le asoció un bow shock en dirección a su movimiento. Fue por ello que planeamos observar la zona de BD+43° 3654 para poder investigar el tipo de emisión que mostraba en longitudes de onda de radio. Este estudio nos permitiría avanzar en el análisis de la radiación en todo el espectro electromagnético, con especial interés a altas energías. Un paso previo a la realización de las observaciones obtenidas con el interferómetro VLA fue hacer un sondeo de los datos disponibles al momento de HI en dirección a la fuente, con el fin de estudiar la estructura desde un punto de vista locacional. Se llegó a la conclusión de que en la dirección de observación no se podía concluir con suma certeza si la estrella o bow shock estaban relacionadas físicamente a otras estructuras debido a la ambigüedad de los resultados para las distancias cinemáticas, y a la gran cantidad de polvo y gas presentes a lo largo de la línea de la visual. Una vez que obtuvimos los datos de las observaciones en radio a dos frecuencias distintas, procedimos a la calibración, reducción y análisis de los mismos. Encontramos evidencia de que la emisión era de origen no térmico, lo cual nos confirmó la posible presencia de electrones acelerados bajo la influencia de un campo magnético, ya que atribuimos a la radiación sincrotrón la emisión observada en radio. A partir del resultado anterior, pudimos suponer también la presencia de protones acelerados. Realizamos los cálculos correspondientes a las pérdidas radiativas de las partículas (electrones y protones) y luego hallamos las curvas correspondientes a las distribuciones espectrales esperadas para todos los procesos y los dos tipos de partículas considerados.