Estudio multiespectral de nebulosas anillo alrededor de estrellas Wolf-Rayet

Abstract

Las estrellas Wolf-Rayet (WR) constituyen la última etapa evolutiva de las estrellas de gran masa. Los vientos estelares generados en esta fase se caracterizan por sus altas velocidades terminales y tasas de pérdida de masa. Estos vientos interactúan con el medio interestelar que los rodea modelándolo e inyectando energía mecánica. Esa interacción puede ser observada y analizada en diferentes rangos del espectro electromagnético (EE). Las zonas más ricas para estudiar esas interacciones son los rangos rangos óptico, infrarrojo y radio. De observaciones en cada una de esta franjas del espectro se puede obtener información valiosa de la interacción entre el campo de radiación estelar y el material circundante, y entre el material expulsado de las estrellas de gran masa y el material interestelar barrido. En muchos casos, esa interacción crea diferentes estructuras interestelares. Nosotros dedicamos este trabajo al estudio de las contrapartes en distintas franjas del EE asociadas a las nebulosas anillo observadas en el rango óptico. Esas estructuras particulares se llaman burbujas interestelares (BI). Este trabajo se desarrolla de la siguiente manera: en primer término, damos un introducción teórica de los principales modelos que explican la estructura y evolución de las BI, sin tener en cuenta la evolución de las estrellas que le dan origen. Luego, consideramos modelos más realistas que incluyen también la evolución de las estrellas de gran masa, desde la fase de secuencia principal hasta la fase WR. En el Capítulo 3 se muestran algunos ejemplos de BI, damos sus principales parámetros como masa, densidad y tamaño lineal, y se explican los mecanismos que dan origen a la radiación en cada una de las franjas del EE. En los Capítulos 4, 5 y 6 encaramos el análisis multifrecuencia de las regiones de interés. El Capítulo 7 está dedicado al estudio de la formación estelar secuencial en las cáscaras en expansión de las BI asociadas a la acción de los vientos de WR 157 y a WR 153ab. Este estudio es novedoso ya que hasta el momento no hay una cantidad apreciable de trabajos referidos a este tema. Finalmente, en el Capítulo 8 enunciamos los resultados generales, puntos en común y particularidades de las regiones analizadas. Los datos utilizados han sido obtenidos con diferentes instrumentos, en varios casos contamos con datos propios (SEST) o surgidos a través de convenios con otros grupos de investigación (DRAO), y en otros casos, con datos públicos obtenidos de diferentes bases de datos (2 MASS, IRAS, MSX, etc). Los resultados del estudio del continuo de radio en el entorno de WR 157, WR 152 y WR 153ab indican que podemos descartar que el origen de esta radiación es no térmica y el responsable de este tipo de radiación sería la interacción free-free (térmica). Existen similitudes morfológicas entre las distribuciones del gas ionizado y el polvo interestelar. El hidrógeno neutro no presenta correlación con la mayoría de la estructuras analizadas (excepto aquella asociada a WR 152), mientras que el hidrógeno molecular guarda vinculación con el polvo interestelar, y generalmente está ubicado en los bordes de las nebulosas anillo. Esa correlación, junto con la emisión de radiación de los hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en esas zonas, dan la pauta de la existencia de regiones de fotodisociación en los bordes de las nebulosas. La formación estelar secuencial se da en las dos BI estudiadas, pero no con la intensidad que se lleva a cabo en la región H ii clásica Gum 31.