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# Física# Astrofísica solar y estelar

Nova Cas 2021: Una Erupción Celestial

Una nova brillante que estalló en marzo de 2021, mostrando un comportamiento complejo con el tiempo.

― 6 minilectura


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Nova Cas 2021, también conocida como V1405 Cas, es una estrella brillante que estalló en marzo de 2021. Este evento marca el nacimiento de una nova, que es un tipo de explosión astronómica que ocurre en la superficie de una estrella enana blanca. La nova alcanzó su Brillo máximo en mayo y ha sido monitoreada de cerca desde entonces.

Observando Nova Cas 2021

Desde su descubrimiento, Nova Cas 2021 ha sido observada diariamente, proporcionando un montón de información sobre su comportamiento y características. Las observaciones han incluido tanto datos fotométricos, que miden el brillo de la estrella, como datos espectroscópicos, que examinan el Espectro de luz emitido por la nova. Este monitoreo ha revelado varias fases de brillo y distintos cambios en su luz y características espectrales.

El aumento y caída del brillo

Después de estallar, Nova Cas 2021 se volvió lo suficientemente brillante como para ser vista sin telescopio. La estrella alcanzó su brillo máximo unos 53 días después de la explosión. Después de este pico, el brillo de la nova comenzó a decaer, pero a un ritmo muy lento. Los observadores han notado que ha mostrado una serie de fases brillantes y fases tenues, con cada fase teniendo sus propias características.

La nova pasó los primeros siete meses en un nivel de brillo estable, conocido como un plateau. Durante este tiempo, el brillo fluctuó con varios cortos estallidos de luminosidad. Eventualmente, esta fase de plateau terminó y la nova comenzó un descenso constante que se espera que dure varios años antes de volver a su brillo original.

Las características espectroscópicas

La luz emitida por Nova Cas 2021 cambia con el tiempo, y observar estos cambios le da a los científicos una idea de lo que está sucediendo en la estrella. Durante la fase de plateau, el espectro de la nova mostró varias líneas de emisión, que son firmas de diferentes elementos químicos. Estas líneas de emisión cambiaron en intensidad y ancho, reflejando los varios procesos físicos que ocurren dentro de la nova.

Elementos clave como el hidrógeno, helio y hierro han sido observados en el espectro. A medida que la nova evolucionaba, la intensidad y los perfiles de estas líneas también cambiaron, permitiendo a los investigadores entender mejor las condiciones alrededor de la nova. Por ejemplo, las fuertes líneas de hidrógeno fueron prominentes durante las primeras etapas, mientras que las líneas de hierro se hicieron más notorias a medida que la nova envejecía.

Los perfiles P-Cygni

Un aspecto interesante del espectro de Nova Cas 2021 es la presencia de perfiles P-Cygni. Estos perfiles indican material moviéndose lejos de la estrella a altas velocidades. Inicialmente, las líneas de absorción en el espectro mostraron características de alta velocidad, pero después del brillo máximo, estas características evolucionaron y desaceleraron.

Con el tiempo, las líneas de absorción empezaron a desaparecer y aparecieron nuevas líneas de emisión, indicando un cambio en las condiciones físicas alrededor de la estrella. Comparando estas líneas a lo largo del tiempo, los astrónomos pueden rastrear la dinámica de la nova y los procesos que están en juego en su explosión.

La fase de declive

A medida que Nova Cas 2021 salió de su fase de plateau, entró en una fase de declive que se espera que dure muchos años. Este declive se caracteriza por una disminución suave en el brillo y cambios en las líneas de emisión. Por ejemplo, los observadores notaron que las líneas de ionización más bajas se desvanecieron mientras que las líneas de ionización más altas se volvieron más prominentes a medida que la nova se enfrió.

Una de las observaciones clave durante este declive es la aparición de líneas nebulares, que son indicativas de material que ha sido ionizado por la energía liberada por la nova. Esta fase refleja la transición de una explosión brillante a un estado más tranquilo mientras la nova vuelve a su brillo original.

Emisiones de radio y rayos X

Además de las observaciones visibles, Nova Cas 2021 también se ha estudiado en otras longitudes de onda, como radio y rayos X. Estas observaciones ofrecen una imagen más completa del comportamiento de la nova. Las emisiones de radio mostraron la presencia de una capa de material expulsado durante la explosión, mientras que las emisiones de rayos X indicaron la presencia de procesos de alta energía en acción.

Las observaciones de radio mostraron una capa en expansión, lo que proporciona pistas sobre cómo la nova está interactuando con su entorno. Las emisiones de rayos X, especialmente el descubrimiento de un componente super-suave, sugieren que diferentes fases de la vida de la nova están caracterizadas por diferentes emisiones.

Comparación con otras novae

Nova Cas 2021 ha mostrado similitudes con otras novae lentas, como HR Del y V723 Cas. Estas novae exhiben patrones similares de brillo y características espectrales a lo largo del tiempo, lo que permite a los investigadores clasificarlas en diferentes categorías según su comportamiento.

Los patrones de brillo y la presencia de múltiples máximos y mínimos son comunes en este tipo de novae. Comparándolas, los científicos pueden aprender más sobre los procesos subyacentes que impulsan estos fenómenos y cómo pueden diferir entre varios eventos de nova.

Pensamientos finales

El estudio de Nova Cas 2021 ha proporcionado a los astrónomos información valiosa sobre la naturaleza de las novae y los procesos involucrados en su explosión y declive. El monitoreo detallado del brillo y las características espectrales de la nova ha revelado una evolución compleja que abarca muchos meses y se espera que continúe por años.

A medida que la nova sigue su declive, la información recopilada ayudará a profundizar nuestra comprensión de estos eventos astronómicos y las condiciones que llevan a su ocurrencia. Las observaciones continuas sin duda darán más información sobre el ciclo de vida de una nova y contribuirán a nuestro conocimiento del universo.

Fuente original

Título: Atlas of photometric and spectroscopic daily monitoring of the very slow Nova Cas 2021 (=V1405 Cas) during the first 660 days of its outburst

Resumen: Nova Cas 2021 erupted on 18 March 2021, reaching naked-eye brightness when passing through photometric maximum 53 days later. We describe our ~daily monitoring of its evolution, covering the first 660 days since discovery. In all we obtained 574 highly accurate photometric runs simultaneously in the BVRI bands, and 110 Echelle high-resolution spectra. The multi-band photometric evolution of Nova Cas 2021 has been mapped in detail, and the strict similarities to the proto-type very-slow novae HR Del and V723 Cas are discussed. All three novae displayed multiple and short-lasting maxima while for months lingering around a bright plateau, leading eventually into the final decline and the nebular phase. The decline for all the novae proceeded at the same pace Flux(V)=(t-to)**alpha with alpha=-2.3 Prior to the primary maximum, the emission lines of Nova Cas 2021 were characterized by a slim Voigt profile, and after it all lines became much wider and characterized by a broad central component superimposed on a ever broader pedestal. This transition happened at the same time gamma-ray emission was detected for a few days. Along the 7-month plateau, the line profile displayed a reckless variability at all velocity scales in response to the ever changing brightness of the nova during the secondary maxima. Upon leaving the plateau on day +230, nebular lines appeared and the ionization degree quickly increased, passing from FeII/Balmer/HeI through HeII/Bowen and then to [CaV]/[NeV]/[FeVII]. After about day +550, the profiles stopped evolving, freezing their aspect. At later epochs, the profiles of all emission lines turned densely castellated, with all dents stable in radial velocity at 1 km/s over the last four months.

Autores: P. Valisa, U. Munari, S. Dallaporta, A. Maitan, A. Vagnozzi

Última actualización: 2023-02-09 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2302.04656

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.04656

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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