Cambios en CW Leonis: La Evolución de una Estrella
Observaciones recientes de CW Leonis muestran cambios importantes en su estructura y brillo.
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Tabla de contenidos
CW Leonis es una estrella cercana conocida por ser una gigante rica en carbono. Pertenece a un grupo de estrellas llamadas estrellas de rama gigante asintótica (AGB). Estas estrellas están en una etapa tardía de sus vidas y están rodeadas de un montón de material que han soltado con el tiempo. Los científicos han estado observando a CW Leonis a fondo, tratando de entender su estructura y comportamiento. El estudio de esta estrella nos ayuda a aprender más sobre cómo evolucionan las estrellas y cómo pierden masa.
Cambios Recientes en CW Leonis
Recientemente, CW Leonis ha mostrado cambios significativos que podrían indicar que está entrando en una nueva fase de su ciclo de vida. Las observaciones sugieren que podría estar haciendo la transición de la fase AGB a una etapa conocida como fase de nebulosa preplanetaria (PPN). Este es un cambio importante a medida que la estrella continúa evolucionando, y trae consigo cambios en cómo la vemos.
Un cambio notable es la aparición de un área compacta y brillante en la posición predicha de la estrella. Junto con esto, vemos rayos de luz saliendo de la estrella, que se parecen a las características vistas en otro tipo de nebulosa conocida como la Nebulosa Huevo. En los últimos veinte años, la luz de CW Leonis también ha mostrado un aumento inusual, lo que podría estar relacionado con esta transición.
Historia de Observación
CW Leonis tiene un historial de ser estudiada a través de varias técnicas, incluyendo observaciones en infrarrojo. Estas observaciones anteriores se hicieron con herramientas especiales que agudizan las imágenes tomadas de la estrella. Sin embargo, también enfrentaron limitaciones, lo que dificultó localizar la estrella debido al denso material circundante.
Desde 1995 hasta 2003, se hicieron intentos para identificar los grupos de material alrededor de la estrella, pero los científicos tuvieron problemas para conectar estos grupos con CW Leonis. En el rango óptico, antes de 2011, la estrella parecía tener una gran estructura extendida sin una fuente puntual clara. Se pensó que podría haber una estrella invisible dentro de un disco polvoriento que la ocultaba.
Sin embargo, las imágenes tomadas con el Telescopio Espacial Hubble en 2011 y 2016 presentaron una imagen completamente diferente. La estructura bipolar que se aceptaba anteriormente ya no era visible, lo que llevó a nuevas interpretaciones sobre la naturaleza de CW Leonis.
Nuevos Hallazgos del Telescopio Espacial Hubble
Las imágenes del Hubble tomadas en 2011 y 2016 mostraron cambios dramáticos en comparación con las imágenes anteriores. No solo había desaparecido la estructura bipolar aceptada desde hace tiempo, sino que los investigadores identificaron varias nuevas características que apuntan hacia una estructura más compleja alrededor de la estrella.
El descubrimiento más sorprendente es la aparición de un punto brillante justo en la ubicación esperada de la estrella. Esta área brillante se interpreta como la luz de la estrella rompiendo a través de huecos en el material circundante. Los rayos de luz que provienen de CW Leonis pueden indicar los caminos que toma la luz estelar al iluminar el polvo en su vecindad.
Además, la distribución de brillo en el área que rodea a la estrella cambió para formar un patrón más simétrico en 2016, en lugar de su forma alargada anterior. Estos cambios sugieren que ha habido alteraciones en cómo se comportan tanto el material como la luz alrededor de la estrella.
El Rol de un Sistema Binario Excéntrico
Un aspecto interesante de CW Leonis es la idea de que podría ser parte de un sistema binario, lo que significa que podría tener una estrella compañera. Muchos creen que tener una estrella pareja es crucial para entender cómo CW Leonis ha creado su forma y características únicas.
Las observaciones muestran que el material alrededor de CW Leonis se expande en diferentes direcciones a distintas velocidades. Esta expansión no uniforme sugiere que los vientos de la estrella no se están moviendo de manera esférica simple. Los investigadores piensan que estos patrones podrían deberse a la influencia de un sistema binario con una órbita excéntrica.
Al analizar el movimiento y brillo del material expulsado de CW Leonis, los científicos pueden recopilar datos que respaldan este modelo binario. Al hacerlo, buscan entender las condiciones bajo las cuales CW Leonis suelta su masa y cómo este proceso contribuye a la evolución de la estrella.
La Importancia de la Monitoreo Continuo
Para comprender realmente los cambios que ocurren con CW Leonis, son necesarias observaciones continuas. La variación en el brillo de los rayos de luz sugiere que podrían estar ocurriendo ciclos, posiblemente cada diez años. Esto significa que la recolección regular de datos ayudará a los investigadores a determinar si los cambios que observan son parte de un patrón más grande o si representan fluctuaciones aleatorias.
Estudios adicionales ayudarán a verificar la relación entre los puntos brillantes y la estructura general que rodea a CW Leonis. También aclararán cómo la luz de la estrella interactúa con el material circundante.
La Estructura Tridimensional
Los hallazgos recientes del Hubble también han arrojado luz sobre la compleja estructura tridimensional de CW Leonis. Esta comprensión permite a los científicos captar cómo las características de la estrella evolucionan con el tiempo.
Los investigadores están construyendo modelos para ajustar los datos observados, lo que puede sugerir una orientación específica de CW Leonis, insinuando cómo interactúa con su entorno. Al entender la inclinación de la órbita de la estrella y su posición en relación con el material que se expulsa, los científicos pueden obtener información importante sobre el comportamiento de esta estrella de alta pérdida de masa y rica en carbono.
Conclusión
CW Leonis es un objeto de estudio importante para los astrónomos que buscan entender la evolución estelar, especialmente en etapas avanzadas de vida como la fase AGB. Los cambios recientes observados en el brillo y la estructura de la estrella abren nuevas avenidas para la investigación. La monitorización y análisis continuos probablemente proporcionen más detalles, mejoren nuestro conocimiento sobre los ciclos de vida estelar y desvelen los misterios que rodean a esta encantadora estrella de carbono.
Título: The porous envelope and circumstellar wind matter of the closest carbon star, CW Leonis
Resumen: Recent abrupt changes of CW Leonis may indicate that we are witnessing the moment that the central carbon star is evolving off the Asymptotic Giant Branch (AGB) and entering into the pre-planetary nebula (PPN) phase. The recent appearance of a red compact peak at the predicted stellar position is possibly an unveiling event of the star, and the radial beams emerging from the stellar position resemble the feature of the PPN Egg Nebula. The increase of light curve over two decades is also extraordinary, and it is possibly related to the phase transition. Decadal-period variations are further found in the residuals of light curves, in the relative brightness of radial beams, and in the extended halo brightness distribution. Further monitoring of the recent dramatic and decadal-scale changes of this most well-known carbon star CW Leonis at the tip of AGB is still highly essential, and will help us gain a more concrete understanding on the conditions for transition between the late stellar evolutionary phases.
Autores: Hyosun Kim, Ho-Gyu Lee, Youichi Ohyama, Ji Hoon Kim, Peter Scicluna, You-Hua Chu, Nicolas Mauron, Toshiya Ueta
Última actualización: 2023-08-29 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2308.15679
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.15679
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
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