La línea Ca II K en las estrellas frías se encuentra entre las líneas de emisión más fuertes que se originan en la cromosfera de la estrella . En 1957, Olin C. Wilson y MK Vainu Bappu informaron sobre la notable correlación entre el ancho medido de la línea de emisión antes mencionada y la magnitud visual absoluta de la estrella . [1] Esto se conoce como efecto Wilson-Bappu . La correlación es independiente del tipo espectral y es aplicable a los tipos de secuencia principal de clasificación estelar G , K y gigante roja. tipo M. Cuanto mayor es la banda de emisión, más brillante es la estrella, lo que se correlaciona empíricamente con la distancia.
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El principal interés del efecto Wilson-Bappu radica en su uso para determinar la distancia de estrellas demasiado remotas para realizar mediciones directas. Se puede estudiar utilizando estrellas cercanas, para las cuales son posibles mediciones de distancia independientes, y se puede expresar en una forma analítica simple. En otras palabras, el efecto Wilson-Bappu se puede calibrar con estrellas a 100 parsecs del Sol. El ancho del núcleo de emisión de la línea K ( W 0 ) se puede medir en estrellas distantes, por lo que, conociendo W 0 y la forma analítica que expresa el efecto Wilson-Bappu, podemos determinar la magnitud absoluta de una estrella. La distancia de una estrella se deriva inmediatamente del conocimiento de la magnitud tanto absoluta como aparente , siempre que el enrojecimiento interestelar de la estrella sea insignificante o bien conocido.
La primera calibración del efecto Wilson-Bappu usando la distancia de paralaje de Hipparcos fue realizada en 1999 por Wallerstein et al. [2] Un trabajo posterior también utilizó mediciones de W 0 en espectros de alta resolución tomados con CCD , pero una muestra más pequeña.
Según la última calibración, la relación entre la magnitud visual absoluta (M v ) expresada en magnitudes y W 0 , transformada en km / s, es la siguiente:
El error de datos, sin embargo, es bastante grande: alrededor de 0.5 mag, lo que hace que el efecto sea demasiado impreciso para mejorar significativamente la escala de distancia cósmica . Otra limitación proviene del hecho de que la medición de W 0 en estrellas distantes es muy desafiante, requiere largas observaciones con grandes telescopios. A veces, la característica de emisión en el núcleo de la línea K se ve afectada por la extinción interestelar . En estos casos, no es posible una medición precisa de W 0 .
El efecto Wilson-Bappu también es válido para la línea Mg II k. [4] Sin embargo, la línea de Mg II k está en 2796,34 Å en el ultravioleta , y dado que la radiación en esta longitud de onda no llega a la superficie de la tierra, solo se puede observar con satélites como el International Ultraviolet Explorer .
En 1977, Stencel publicó un estudio espectroscópico que mostró que las características de emisión del ala que se ven en las alas anchas de la línea K entre las estrellas de tipo tardío de mayor luminosidad comparten una correlación de ancho de línea y M v similar al efecto Wilson-Bappu. [5]
Referencias
- ^ Wilson OC; Bappu, V. (1957). "Emisión de H y K en estrellas de tipo tardío: dependencia del ancho de línea en la luminosidad y temas relacionados". Revista astrofísica . 125 : 661. Código Bibliográfico : 1957ApJ ... 125..661W . doi : 10.1086 / 146339 .
- ^ Wallerstein, G .; Machado-Peláez, L .; González, G. (1999). "La correlación CaII-M_v (efecto Wilson-Bappu) calibrada por paralaje HIPPARCOS" . Las publicaciones de la Sociedad Astronómica del Pacífico . 111 (757): 335. Código Bibliográfico : 1999PASP..111..335W . doi : 10.1086 / 316332 .
- ^ Pace, G .; Pasquini, L .; Ortolani, S. (2003). "El efecto Wilson-Bappu, una herramienta para determinar distancias estelares". Astronomía y Astrofísica . 401 (3): 997. arXiv : astro-ph / 0301637 . Código Bibliográfico : 2003A & A ... 401..997P . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20030163 .
- ^ Cassatella, A .; Altamore, A .; Badiali, M .; Cardini, D. (2001). "Sobre la relación Wilson-Bappu en la línea Mg II k". Astronomía y Astrofísica . 374 (3): 1085. arXiv : astro-ph / 0106070 . Bibcode : 2001A y A ... 374.1085C . doi : 10.1051 / 0004-6361: 20010816 .
- ^ Stencel, RE (2009). "El efecto Wilson-Bappu - 50 años después". Serie de conferencias ASP : 251. Código bibliográfico : 2009ASPC..412..251S .