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Mira, el prototipo de las variables Mira

Variables de Mira / m r ə / (el nombre de la estrella prototipo Mira ) son una clase de estrellas pulsantes caracterizadas por colores muy rojos, períodos de pulsación de más de 100 días, y amplitudes mayores que uno magnitud en infrarrojo y 2,5 magnitud en longitudes de onda visuales . [ cita requerida ] Son gigantes rojas en las últimas etapas de la evolución estelar , en la rama gigante asintótica (AGB), que expulsarán sus envolturas externas como nebulosas planetarias y se convertirán en enanas blancas dentro de unos pocos millones de años.

Las variables Mira son estrellas lo suficientemente masivas como para que hayan sufrido una fusión de helio en sus núcleos, pero tienen menos de dos masas solares , [1] estrellas que ya han perdido aproximadamente la mitad de su masa inicial. [ cita requerida ] Sin embargo, pueden ser miles de veces más luminosos que el Sol debido a sus grandes envolturas dilatadas. Están pulsando debido a que toda la estrella se expande y contrae. Esto produce un cambio en la temperatura junto con el radio, ambos factores causan la variación en la luminosidad . La pulsación depende de la masa y el radio de la estrella y hay una bien definida relaciónentre período y luminosidad (y color). [2] [3] Las amplitudes visuales muy grandes no se deben a grandes cambios de luminosidad, sino a un cambio de salida de energía entre las longitudes de onda infrarroja y visual a medida que las estrellas cambian de temperatura durante sus pulsaciones. [4]

Curva de luz de χ Cygni .

Los primeros modelos de estrellas Mira asumieron que la estrella permanecía esféricamente simétrica durante este proceso (en gran parte para mantener el modelado por computadora simple, más que por razones físicas). Un estudio reciente de estrellas variables Mira encontró que el 75% de las estrellas Mira que podrían resolverse usando el telescopio IOTA no son esféricamente simétricas, [5] un resultado que es consistente con imágenes previas de estrellas Mira individuales, [6] [7] [8] por lo que ahora hay presión para hacer un modelado tridimensional realista de las estrellas Mira en supercomputadoras. [9]

Las variables de Mira pueden ser ricas en oxígeno o ricas en carbono. Las estrellas ricas en carbono como R Leporis surgen de un conjunto estrecho de condiciones que anulan la tendencia normal de las estrellas AGB a mantener un excedente de oxígeno sobre el carbono en sus superficies debido a los dragados . [10] Las estrellas AGB pulsantes, como las variables Mira, se fusionan en capas alternas de hidrógeno y helio, lo que produce una convección profunda periódica conocida como dragados . Estos dragados traen carbono de la capa de helio a la superficie y darían como resultado una estrella de carbono. Sin embargo, en estrellas por encima de aproximadamente 4  M , se produce la quema de fondo caliente. Esto es cuando las regiones inferiores de la región convectiva están lo suficientemente calientes como para que se produzca una fusión significativa del ciclo de CNO, lo que destruye gran parte del carbono antes de que pueda ser transportado a la superficie. Por lo tanto, las estrellas AGB más masivas no se vuelven ricas en carbono. [11]

Las variables de Mira están perdiendo masa rápidamente y este material a menudo forma capas de polvo alrededor de la estrella. En algunos casos, las condiciones son adecuadas para la formación de máseres naturales . [12]

Un pequeño subconjunto de variables Mira parece cambiar su período a lo largo del tiempo: el período aumenta o disminuye en una cantidad sustancial (hasta un factor de tres) en el transcurso de varias décadas a algunos siglos. Se cree que esto es causado por pulsos térmicos , donde la capa de helio vuelve a encender la capa exterior de hidrógeno . Esto cambia la estructura de la estrella, que se manifiesta como un cambio de período. Se predice que este proceso ocurrirá con todas las variables de Mira, pero la duración relativamente corta de los pulsos térmicos (unos pocos miles de años como máximo) durante la vida útil de la rama gigante asintótica de la estrella (menos de un millón de años), significa que solo lo vemos en algunas de las miles de estrellas Mira conocidas, posiblemente en R Hydrae. [13] La mayoría de las variables de Mira exhiben cambios leves de ciclo a ciclo en el período, probablemente causados ​​por un comportamiento no lineal en la envoltura estelar, incluidas las desviaciones de la simetría esférica. [14] [15]

Las variables Mira son objetivos populares para los astrónomos aficionados interesados ​​en las observaciones de estrellas variables , debido a sus dramáticos cambios en el brillo. Algunas variables de Mira (incluida la propia Mira ) tienen observaciones confiables que se remontan a más de un siglo. [dieciséis]

Lista [ editar ]

La siguiente lista contiene variables de Mira seleccionadas. A menos que se indique lo contrario, las magnitudes dadas están en la banda V y las distancias son del catálogo de estrellas Gaia DR2 . [17]

See also[edit]

  • Long period variable
  • Semiregular variable star

References[edit]

  1. ^ Ireland, M.J.; Scholz, M.; Tuthill, P.G.; Wood, P.R. (December 2004). "Pulsation of M-type Mira variables with moderately different mass: search for observable mass effects". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 355 (2): 444–450. arXiv:astro-ph/0408540. Bibcode:2004MNRAS.355..444I. doi:10.1111/j.1365-2966.2004.08336.x. Retrieved 22 November 2020.
  2. ^ Glass, I.S.; Lloyd Evans, T. (1981). "A period-luminosity relation for Mira variables in the Large Magellanic Cloud". Nature. Macmillan. 291 (5813): 303–4. Bibcode:1981Natur.291..303G. doi:10.1038/291303a0. S2CID 4262929.
  3. ^ Bedding, Timothy R.; Zijlstra, Albert A. (1998). "[ITAL]Hipparcos[/ITAL] Period-Luminosity Relations for Mira and Semiregular variables". The Astrophysical Journal. 506 (1): L47–L50. arXiv:astro-ph/9808173. Bibcode:1998ApJ...506L..47B. doi:10.1086/311632.
  4. ^ Smith, Beverly J.; Leisawitz, David; Castelaz, Michael W.; Luttermoser, Donald (2002). "Infrared Light Curves of Mira Variable Stars from [ITAL]COBE[/ITAL] DIRBE Data". The Astronomical Journal. 123 (2): 948. arXiv:astro-ph/0111151. Bibcode:2002AJ....123..948S. doi:10.1086/338647. S2CID 16934459.
  5. ^ Ragland, S.; Traub, W. A.; Berger, J.-P.; Danchi, W. C.; Monnier, J. D.; Willson, L. A.; Carleton, N. P.; Lacasse, M. G.; Millan-Gabet, R.; Pedretti, E.; Schloerb, F. P.; Cotton, W. D.; Townes, C. H.; Brewer, M.; Haguenauer, P.; Kern, P.; Labeye, P.; Malbet, F.; Malin, D.; Pearlman, M.; Perraut, K.; Souccar, K.; Wallace, G. (2006). "First Surface-resolved Results with the Infrared Optical Telescope Array Imaging Interferometer: Detection of Asymmetries in Asymptotic Giant Branch Stars". The Astrophysical Journal. 652 (1): 650–660. arXiv:astro-ph/0607156. Bibcode:2006ApJ...652..650R. doi:10.1086/507453.
  6. ^ Haniff, C. A.; Ghez, A. M.; Gorham, P. W.; Kulkarni, S. R.; Matthews, K.; Neugebauer, G. (1992). "Optical aperture synthetic images of the photosphere and molecular atmosphere of Mira" (PDF). Astronomical Journal. 103: 1662. Bibcode:1992AJ....103.1662H. doi:10.1086/116182.
  7. ^ Karovska, M.; Nisenson, P.; Papaliolios, C.; Boyle, R. P. (1991). "Asymmetries in the atmosphere of Mira". Astrophysical Journal. 374: L51. Bibcode:1991ApJ...374L..51K. doi:10.1086/186069.
  8. ^ Tuthill, P. G.; Haniff, C. A.; Baldwin, J. E. (1999). "Surface imaging of long-period variable stars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 306 (2): 353. Bibcode:1999MNRAS.306..353T. doi:10.1046/j.1365-8711.1999.02512.x.
  9. ^ Freytag, B.; Höfner, S. (2008). "Three-dimensional simulations of the atmosphere of an AGB star". Astronomy and Astrophysics. 483 (2): 571. Bibcode:2008A&A...483..571F. doi:10.1051/0004-6361:20078096.
  10. ^ Feast, Michael W.; Whitelock, Patricia A.; Menzies, John W. (2006). "Carbon-rich Mira variables: Kinematics and absolute magnitudes". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 369 (2): 791–797. arXiv:astro-ph/0603506. Bibcode:2006MNRAS.369..791F. doi:10.1111/j.1365-2966.2006.10324.x. S2CID 12805849.
  11. ^ Stancliffe, Richard J.; Izzard, Robert G.; Tout, Christopher A. (2004). "Third dredge-up in low-mass stars: Solving the Large Magellanic Cloud carbon star mystery". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 356 (1): L1–L5. arXiv:astro-ph/0410227. Bibcode:2005MNRAS.356L...1S. doi:10.1111/j.1745-3933.2005.08491.x.
  12. ^ Wittkowski, M.; Boboltz, D. A.; Ohnaka, K.; Driebe, T.; Scholz, M. (2007). "The Mira variable S Orionis: Relationships between the photosphere, molecular layer, dust shell, and SiO maser shell at 4 epochs". Astronomy and Astrophysics. 470 (1): 191–210. arXiv:0705.4614. Bibcode:2007A&A...470..191W. doi:10.1051/0004-6361:20077168.
  13. ^ Zijlstra, A. A.; Bedding, T. R.; Mattei, J. A. (2002). "The evolution of the Mira variable R Hydrae". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 334 (3): 498. arXiv:astro-ph/0203328. Bibcode:2002MNRAS.334..498Z. doi:10.1046/j.1365-8711.2002.05467.x.
  14. ^ Templeton, M. R.; Mattei, J. A.; Willson, L. A. (2005). "Secular Evolution in Mira Variable Pulsations". The Astronomical Journal. 130 (2): 776–788. arXiv:astro-ph/0504527. Bibcode:2005AJ....130..776T. doi:10.1086/431740. S2CID 359940.
  15. ^ Zijlstra, Albert A.; Bedding, Timothy R. (2002). "Period Evolution in Mira Variables". Journal of the American Association of Variable Star Observers. 31 (1): 2. Bibcode:2002JAVSO..31....2Z.
  16. ^ Mattei, Janet Akyuz (1997). "Introducing Mira Variables". The Journal of the American Association of Variable Star Observers. 25 (2): 57. Bibcode:1997JAVSO..25...57M.
  17. ^ Gaia Collaboration (2018), Gaia DR2, VizieR, retrieved 20 April 2019
  18. ^ a b c d e van Leeuwen, F. (November 2007). "Validation of the new Hipparcos reduction". Astronomy and Astrophysics. 474 (2): 653–664. arXiv:0708.1752. Bibcode:2007A&A...474..653V. doi:10.1051/0004-6361:20078357. S2CID 18759600.
  19. ^ Discovered in 1848 by Hind. Patrick Moore and Robin Rees (2011). Patrick Moore's Data Book of Astronomy (second ed.). Cambridge University Press. p. 323. ISBN 978-1139495226.
  20. ^ Lombaert, R.; De Vries, B. L.; De Koter, A.; Decin, L.; Min, M.; Smolders, K.; Mutschke, H.; Waters, L. B. F. M. (2012). "Observational evidence for composite grains in an AGB outflow. MgS in the extreme carbon star LL Pegasi". Astronomy & Astrophysics. 544: L18. arXiv:1207.1606. Bibcode:2012A&A...544L..18L. doi:10.1051/0004-6361/201219782.
  21. ^ Sozzetti, A.; Smart, R. L.; Drimmel, R.; Giacobbe, P.; Lattanzi, M. G. (2017). "Evidence for orbital motion of CW Leonis from ground-based astrometry". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 471 (1): L1–L5. arXiv:1706.04391. Bibcode:2017MNRAS.471L...1S. doi:10.1093/mnrasl/slx082.