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EVOLUCION Y MUERTE DE ESTRELLAS: SUPERNOVAS Y EL UNIVERSO OBSERVADO Mercedes Moll á Div. Astrofísica de Partículas CIEMAT ...
<ul><li>Las estrellas nacen, evolucionan y mueren: </li></ul><ul><ul><li>Las estrellas pequeñas mueren como nebulosas plan...
Almería, Enero 2012 ¿ Cómo  se forman  los elementos? Sistema periódico  de los elementos ¿ En qué consiste la materia ? ¿...
F ísica Nuclear y Nucleosíntesis  Almería, Enero 2012 Atomo: n úcleo rodeado de electrones, carga eléctrica negativa Núcle...
Los elementos químicos se forman por tres procesos Almería, Enero 2012 Todos ellos producen los elementos químicos y sus i...
Almería, Enero 2012
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Nucleosíntesis del Big-Bang Almería, Enero 2012
Evolución del Universo Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li...
Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de la...
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Formaci ón de una galaxia <ul><li>Las galaxias se forman a partir de perturbaciones de densidad por efecto de la gravitaci...
Almería, Enero 2012 Galaxias <ul><li>Las estrellas están agrupadas en estructuras llamadas  GALAXIAS </li></ul><ul><ul><li...
Almería, Enero 2012
Galaxia del sombrero Almería, Enero 2012
Almería, Enero 2012 NGC 4622 Distancia:  111 millones de años-luz
Almería, Enero 2012 Tamaño: 160.000 años-luz Distancia: 69 millones de años-luz NGC 1300
Almería, Enero 2012 Tamaño: 120.000 años luz Distancia:  600 millones de años-luz
Almería, Enero 2012 NGC 4314 Estrellas que están naciendo
Almería, Enero 2012 M91
Almería, Enero 2012 Hay 40 galaxias en el grupo local  37 son enanas: dE´s alrededor de M31 dSph´s alrededor de MWG y M31 ...
Almería, Enero 2012 Cada galaxia est á  en un halo de materia oscura Dentro del halo est á  el disco que es la parte brill...
Almería, Enero 2012 Estamos aquí Bulbo Barra Disco Brazos Existen galaxias espirales con un bulbo prominente y otras con m...
PROTOESTRELLA Almería, Enero 2012 <ul><li>Nube de gas en colapso gravitatorio </li></ul><ul><li>Fraccionamiento </li></ul>...
Almería, Enero 2012 Se forman estrellas dentro de cada galaxia La distribución de estrellas en un intervalo de masas es lo...
Almería, Enero 2012 La posici ón de las estrellas en este diagrama depende de su masa y de su edad Las masivas van arriba,...
SECUENCIA PRINCIPAL  Almería, Enero 2012 <ul><li>A partir de 10 7  K : H    He </li></ul><ul><li>Presión de Radiación  e...
GIGANTE ROJA  Almería, Enero 2012 La fase comienza cuando se acaba el combustible g g g Desequilibrio    Separación entre...
Almería, Enero 2012 La posici ón de las estrellas en este diagrama depende de su masa y de su edad Las masivas van arriba,...
Almería, Enero 2012
Almería, Enero 2012 Dos tipos de procesos principales: Ciclo pp, que produce He4, Ciclo CNO que crea C,  O y N a partir de...
Almería, Enero 2012 Chemical elements are produced in stars by several processes (Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle 1957):...
Almería, Enero 2012 <ul><ul><li>Ciclo pp: estrellas de baja masa  m<4Mo </li></ul></ul><ul><ul><li>Ciclo pp+CNO: estrellas...
Producci ó n de n ú cleos at ómicos en estrellas Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas:  m < 4Msun Combusti ón de H Combu...
Producci ó n de n úcleos atómicos en estrellas Almería, Enero 2012 Estrellas de masa intermedia  4 Msun< m < 8 Msun Combus...
Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas Estrellas grandes Envoltura transparente Núcleo muy caliente NEBULOSA PLANETARIA <u...
<ul><li>Cuando una estrella pequeña (como el sol) se muere lo hace en forma lenta:  </li></ul><ul><li>NEBULOSA PLANETARIA ...
Betelgeuse Almería, Enero 2012
Almería, Enero 2012
Producci ó n de n úcleos atómicos Almería, Enero 2012 Estrellas masivas: m > 8Msun Producci ón de elementos por procesos a...
Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas Estrellas grandes Envoltura transparente Núcleo muy caliente NEBULOSA PLANETARIA <u...
Almería, Enero 2012
Almería, Enero 2012 Cuando una estrella grande se muere lo hace con una explosión enorme:  SUPERNOVA Durante la explosión ...
Almería, Enero 2012
Las supernovas de tipo Ia. Estrellas binarias Almería, Enero 2012 Estas SN se producen dentro de un sistema binario, en la...
<ul><li>El ox í geno se crea en estrellas muy masivas (de m á s de 25 masas solares) </li></ul><ul><li>El nitr ó geno se p...
<ul><li>Estrellas pequeñas producen He y C12 </li></ul><ul><li>Estrellas de masa intermedia producen C,N y O </li></ul><ul...
<ul><li>Los elementos químicos son creados en las estrellas y luego </li></ul><ul><ul><li>Eyectados y diluidos en el medio...
Observando Galaxias Espirales  Cardiff, October 2011 <ul><li>Regiones HII regions, Líneas de emisión , abundancias </li></...
Almería, Enero 2012 Se forman estrellas dentro de cada galaxia Las estrellas masivas jóvenes (recien creadas) ionizan el g...
Almería, Enero 2012 NGC 3372 –Nebulosa Eta Carinae  es una nebulosa gigante situada en el brazo de Sagitario en nuestra ga...
Gradientes radiales de abundancia
Cardiff, October 2011 T=3 T=4 T=5 T=6 T=8 NGC224 NGC4501 NGC4321 NGC3198 NGC2403 NGC4242 Hay diferentes tipos  de galaxias...
Cardiff, October 2011 Las historias de formación estelar y del enriquecimiento químico son diferentes para las galaxias se...
Distribuciones espectrales de energía Cardiff, October 2011 SFH y AMR
Los puntos negros representan modelos teóricos en el plano N/O vs O/H comparados con datos (puntos azules y verdes) Cardif...
Cardiff, October 2011 N/O vs O/H
Cardiff, October 2011 Galex data  (Mallery et al. 2007) THE RELATION N/O-SFR-SFH
CONCLUSIONES <ul><li>Las estrellas producen elementos químicos en diferente proporción dependiendo de su masa </li></ul><u...
El disco gira alrededor de su eje (momento angular) Almería, Enero 2012 Rotaci ón de las galaxias espirales
<ul><li>La curva de rotaci ó n es caracter í stica de cada galaxia: de ella se obtiene su masa </li></ul>Almería, Enero 20...
Almería, Enero 2012
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Evolución y muerte de las estrellas: Supernovas y el Universo observado

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Evolución y muerte de las estrellas: Supernovas y el Universo observado

  1. 1. EVOLUCION Y MUERTE DE ESTRELLAS: SUPERNOVAS Y EL UNIVERSO OBSERVADO Mercedes Moll á Div. Astrofísica de Partículas CIEMAT Almería, Enero 2012
  2. 2. <ul><li>Las estrellas nacen, evolucionan y mueren: </li></ul><ul><ul><li>Las estrellas pequeñas mueren como nebulosas planetarias, </li></ul></ul><ul><ul><li>las estrellas masivas producen explosiones de Supernova de Tipo II al morir. </li></ul></ul><ul><ul><li>las Supernovas de Tipo I son el producto final de la evolución de un sistema binario de estrellas. </li></ul></ul><ul><li>Todas ellas afectan a la galaxia en la que están, pues los elementos químicos creados en su interior por los procesos de nucleosíntesis estelar o durante la nucleosíntesis explosiva, son eyectados al medio interestelar. </li></ul><ul><li>Allí se diluyen y son más tarde incorporados a las sucesivas generaciones de estrellas que se forman. </li></ul><ul><li>Podemos estimar la cantidad de metales que hay en una región o en una galaxia, por la observación de la luz procedente </li></ul><ul><ul><li>de las estrellas o </li></ul></ul><ul><ul><li>de las regiones de gas ionizado, </li></ul></ul><ul><ul><li>en ambos casos esta luz tiene la información acerca de la metalicidad del medio. </li></ul></ul><ul><li>Con los métodos adecuados podemos extraer de manera precisa y segura las historias evolutivas de las galaxias. </li></ul>Almería, Enero 2012
  3. 3. Almería, Enero 2012 ¿ Cómo se forman los elementos? Sistema periódico de los elementos ¿ En qué consiste la materia ? ¿De qué está formada? ¿Cuales son sus componentes? Física de las partículas elementales ¿ Cómo se forman las moléculas
  4. 4. F ísica Nuclear y Nucleosíntesis Almería, Enero 2012 Atomo: n úcleo rodeado de electrones, carga eléctrica negativa Núcleo atómico: neutrones y protones, carga eléctrica positiva Dos núcleos, con cargas positivas, se repelen como dos polos iguales de un imán Necesitan superar una cierta distancia…cuando estan muy cerca le interacción nuclear o fuerza fuerte puede a la interacción electromagnética La fusión nuclear o fusión de dos núcleos atómicos produce un nuevo núcleo atómico (corresponde a otro elemento químico)
  5. 5. Los elementos químicos se forman por tres procesos Almería, Enero 2012 Todos ellos producen los elementos químicos y sus isótopos tal y como los conocemos en la Tierra. Deben ser iguales en cualquier lugar del Universo. Solo sus proporciones varían respecto a las que conocemos en la vecindad del Sol. En los centros de las estrellas comienzan los procesos de fusión nuclear, nucleosíntesis estelar
  6. 6. Almería, Enero 2012
  7. 7. Almería, Enero 2012 En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar” <ul><li>Plasma ionizado : Expansi ón exponencial, inflacion cosmica. Al expandirse se enfría y pierde energía. Mov. relativitsa </li></ul>
  8. 8. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: Se crean la materia barioniva y la antimateria: electrones, protones, antiprotones y positrones, </li></ul>En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar”
  9. 9. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : Se empiezan a crear los neutrones de protones y electrones. A una temperatura de 10 10 K, la fracción n/p se congela </li></ul>En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar”
  10. 10. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : Los fotones no pueden crear más materia. La relación de nucleones a fotones, parámetro  ( 10 -10 ,) se conserva constante desde entonces </li></ul>En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar”
  11. 11. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : </li></ul><ul><li>Formación de núcleos ligeros (H y D): Los neutrones que aún no se han desintegrado acaban formando D </li></ul>En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar”
  12. 12. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : </li></ul><ul><li>Formación de núcleos ligeros H y D </li></ul><ul><li>Reacciones nucleares : 3 He y 4 He, Abundancia de He fijada </li></ul>En el tiempo 0 hay a una singularidad en la que todo converge. La temperatura y presión son enormes: plasma de quarks y gluones La densidad es enorme así que la radiación no puede “viajar”
  13. 13. Nucleosíntesis del Big-Bang Almería, Enero 2012
  14. 14. Evolución del Universo Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : </li></ul><ul><li>Formación de núcleos ligeros H y D </li></ul><ul><li>Reacciones nucleares : </li></ul><ul><li>Era de la recombinación: Cuando T< 3000 K, comienza la formación de átomos completos (miles de años) </li></ul>
  15. 15. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : </li></ul><ul><li>Formación de núcleos ligeros (H y D) </li></ul><ul><li>Reacciones nucleares : </li></ul><ul><li>Era de la recombinación </li></ul><ul><li>La Radiación y la materia se desacoplan : Radiación de fondo de microondas(2.7 K) </li></ul>Evolución del Universo
  16. 16. Almería, Enero 2012 <ul><li>Plasma ionizado : </li></ul><ul><li>Era de las partículas pesadas: </li></ul><ul><li>Era de las partículas ligeras : </li></ul><ul><li>Era de la radiación : </li></ul><ul><li>Formación de núcleos ligeros H y D </li></ul><ul><li>Reacciones nucleares : </li></ul><ul><li>Era de la recombinación </li></ul><ul><li>La Radiación y la materia se desacoplan : </li></ul><ul><li>Acción gravitatoria, Acumulaciones de masa: formación de galaxias y estrellas </li></ul>Evolución del Universo
  17. 17. Formaci ón de una galaxia <ul><li>Las galaxias se forman a partir de perturbaciones de densidad por efecto de la gravitación que hace que la materia se condense </li></ul>Almería, Enero 2012
  18. 18. Almería, Enero 2012 Galaxias <ul><li>Las estrellas están agrupadas en estructuras llamadas GALAXIAS </li></ul><ul><ul><li>Las galaxias pueden ser de muchas formas y tamaños. </li></ul></ul><ul><ul><li>El sol está en una galaxia espiral, la VIA LÁCTEA, que tiene un billón de estrellas </li></ul></ul><ul><ul><li>Las galaxias espirales pueden ser muy diferentes </li></ul></ul><ul><ul><li>A veces no se ven los brazos, porque están colocadas de canto </li></ul></ul><ul><ul><li>Hay galaxias que no tienen tienen forma espiral: elípticas e irregulares </li></ul></ul><ul><ul><li>Hay galaxias pequeñas, solamente tienen cien millones de estrellas </li></ul></ul><ul><li>Nuestra galaxia, la Vía Láctea, es una galaxia espiral </li></ul>
  19. 19. Almería, Enero 2012
  20. 20. Galaxia del sombrero Almería, Enero 2012
  21. 21. Almería, Enero 2012 NGC 4622 Distancia: 111 millones de años-luz
  22. 22. Almería, Enero 2012 Tamaño: 160.000 años-luz Distancia: 69 millones de años-luz NGC 1300
  23. 23. Almería, Enero 2012 Tamaño: 120.000 años luz Distancia: 600 millones de años-luz
  24. 24. Almería, Enero 2012 NGC 4314 Estrellas que están naciendo
  25. 25. Almería, Enero 2012 M91
  26. 26. Almería, Enero 2012 Hay 40 galaxias en el grupo local 37 son enanas: dE´s alrededor de M31 dSph´s alrededor de MWG y M31 dIrr´s las más alejadas del centro
  27. 27. Almería, Enero 2012 Cada galaxia est á en un halo de materia oscura Dentro del halo est á el disco que es la parte brillante
  28. 28. Almería, Enero 2012 Estamos aquí Bulbo Barra Disco Brazos Existen galaxias espirales con un bulbo prominente y otras con menos bulbo o ninguno
  29. 29. PROTOESTRELLA Almería, Enero 2012 <ul><li>Nube de gas en colapso gravitatorio </li></ul><ul><li>Fraccionamiento </li></ul><ul><li>Aumento de la temperatura </li></ul>Cuando un gas sufre un aumento de presión o se expande o se calienta
  30. 30. Almería, Enero 2012 Se forman estrellas dentro de cada galaxia La distribución de estrellas en un intervalo de masas es lo que se llama función inicial de masas Hay muchas estrellas pequeñas y pocas estrellas muy masivas Regi ó n de formación estelar Formación estelar en galaxias
  31. 31. Almería, Enero 2012 La posici ón de las estrellas en este diagrama depende de su masa y de su edad Las masivas van arriba, las de menos masa en la parte de abajo en la secuencia principal A medida que envejecen se van saliendo de esta línea hacia arriba y a la derecha Cuando se les acaba el combustible acaban como enanas blancas o estrellas de neutrones
  32. 32. SECUENCIA PRINCIPAL Almería, Enero 2012 <ul><li>A partir de 10 7 K : H  He </li></ul><ul><li>Presión de Radiación  equilibrio  Gravedad </li></ul><ul><li>Etapa estable y larga </li></ul>Masa del Sol: 2 x 10 30 Kg Radio del Sol: 700.000 Km Temperatura del sol: 5.815º g g g Pr Pr Pr <ul><li>Duración inversa a la masa: Masa Vida </li></ul>Temperatura Efectiva : OB A F G K M Más de 25.000º 11.000º - 25.000º 7.500º - 11.000º 6.000º - 7.500º 5.000º - 6.000º 3.500º - 5000º Menos de 3.500º
  33. 33. GIGANTE ROJA Almería, Enero 2012 La fase comienza cuando se acaba el combustible g g g Desequilibrio  Separación entre el núcleo y la envoltura <ul><li>Colapso Gravitatorio </li></ul><ul><li>Aumento de P y T </li></ul><ul><li>Inicio de nuevas reacciones: He  C </li></ul><ul><li>Expansión enorme </li></ul><ul><li>Reducción de P y T </li></ul><ul><li>Color Rojo </li></ul>
  34. 34. Almería, Enero 2012 La posici ón de las estrellas en este diagrama depende de su masa y de su edad Las masivas van arriba, las de menos masa en la parte de abajo en la secuencia principal A medida que envejecen se van saliendo de esta línea hacia arriba y a la derecha Cuando se les acaba el combustible acaban como enanas blancas o estrellas de neutrones
  35. 35. Almería, Enero 2012
  36. 36. Almería, Enero 2012 Dos tipos de procesos principales: Ciclo pp, que produce He4, Ciclo CNO que crea C, O y N a partir del He4 Cada ciclo necesita un temperatura mínima: masa mínima
  37. 37. Almería, Enero 2012 Chemical elements are produced in stars by several processes (Burbidge, Burbidge, Fowler, Hoyle 1957): 1) Burnig of H following the p-p chain (Bethe) 2) Burning of 4 He producing 12 C,and then 16 O. 3 ) Process  Capture of particle  extends the nucleosynthesis beyong 16 O: 20 Ne, 24 Mg, 28 Si, 32 S, 36 Ar, 40 Ca. 4) Process e. For T >5.10 9 K the elements of the Fe group are created by SN explosions. 5) Process s. Slow processes of n capture: 13 C, ( a ,n) 16 O y 22 Ne( a ,n) 25 Mg,the time scale is slow compared with the half-lifetime of the  desintegration. This way it is possible to arrive to Bi and by desintegration a to return to Pb and Tl 6) Process r. Rapide capture of n producing the neutron-rich elemen: it explains the magic numbers of n between 50 and 82. 7) Process p . Reactions of p capture (p, g ) at T high enough to superar the Coulomb barrier, or by reactions ( g ,n) in SN explosions. 8) Process x. D, Li, Be or B are burning in the stellar interiors by p capture and it is difficult to create them, except for 7 Li. For that this was the name given to this misterious process able to create these elements. Now we know that the cosmic rays are the responsible of it.
  38. 38. Almería, Enero 2012 <ul><ul><li>Ciclo pp: estrellas de baja masa m<4Mo </li></ul></ul><ul><ul><li>Ciclo pp+CNO: estrellas de masa intermedia 4Mo< m < 8Mo </li></ul></ul><ul><ul><li>Ciclo CNO+ captura  : estrellas masivas m > 8Mo </li></ul></ul>
  39. 39. Producci ó n de n ú cleos at ómicos en estrellas Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas: m < 4Msun Combusti ón de H Combusti ón de 4He
  40. 40. Producci ó n de n úcleos atómicos en estrellas Almería, Enero 2012 Estrellas de masa intermedia 4 Msun< m < 8 Msun Combusti ón 12C Ciclo CNO Producci ó n de N
  41. 41. Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas Estrellas grandes Envoltura transparente Núcleo muy caliente NEBULOSA PLANETARIA <ul><li>Núcleo desnudo </li></ul><ul><li>Muy caliente </li></ul><ul><li>Muy compacto </li></ul><ul><li>ENANA BLANCA </li></ul>Masa: 0.6 a 1.4 Msol Diámetro: 15.000 Km Temperatura: 20.000º Cuando se acaba el He ...
  42. 42. <ul><li>Cuando una estrella pequeña (como el sol) se muere lo hace en forma lenta: </li></ul><ul><li>NEBULOSA PLANETARIA </li></ul>Almería, Enero 2012
  43. 43. Betelgeuse Almería, Enero 2012
  44. 44. Almería, Enero 2012
  45. 45. Producci ó n de n úcleos atómicos Almería, Enero 2012 Estrellas masivas: m > 8Msun Producci ón de elementos por procesos alfa
  46. 46. Almería, Enero 2012 Estrellas pequeñas Estrellas grandes Envoltura transparente Núcleo muy caliente NEBULOSA PLANETARIA <ul><li>Núcleo desnudo </li></ul><ul><li>Muy caliente </li></ul><ul><li>Muy compacto </li></ul><ul><li>ENANA BLANCA </li></ul>Masa: 0.6 a 1.4 Msol Diámetro: 15.000 Km Temperatura: 20.000º <ul><li>Procesos de colapso y aumento de P y T </li></ul><ul><li>Nuevas reacciones nucleares </li></ul><ul><li>Estructura de cebolla </li></ul>Cuando llega a producir Hierro.... <ul><li>Explota toda la estrella </li></ul><ul><li>La mayor producción de energía que se conoce: 10 51 erg (1 foe) </li></ul><ul><li>Fábrica de metales </li></ul><ul><li>Residuo: </li></ul><ul><li>Estrella de Neutrones Agujero Negro </li></ul>SUPERNOVA Cuando se acaba el He ... Fe
  47. 47. Almería, Enero 2012
  48. 48. Almería, Enero 2012 Cuando una estrella grande se muere lo hace con una explosión enorme: SUPERNOVA Durante la explosión se produce la nucleosíntesis explosiva inducida por la onda de choque. Se crean elementos más allá del Hierro
  49. 49. Almería, Enero 2012
  50. 50. Las supernovas de tipo Ia. Estrellas binarias Almería, Enero 2012 Estas SN se producen dentro de un sistema binario, en la que la componente más evolucionada es una enana blanca de C-O, que acreta masa de su compañera. Se produce así una deflagración nuclear. El frente se propaga por conducción de electrones a velocidades subsónicas produciendo una deflagración. La onda de presión que precede al frente eyecta la estrella sin dejar sin dejar ningún resto. Las estrellas del sistema binario tienen entre 3 y 16 Msol <ul><li>Las SN Ia se encuentran en todos los tipos de galaxias, y no están asociadas especialmente a regiones con formación estelar reciente. </li></ul><ul><li>El aspecto más importante de las SN Ia es la gran cantidad de hierro que eyectan, que llega a 0.6 M¤. </li></ul>WD+WD
  51. 51. <ul><li>El ox í geno se crea en estrellas muy masivas (de m á s de 25 masas solares) </li></ul><ul><li>El nitr ó geno se produce parcialmente por estrellas de masa menor de 8 masas solares </li></ul><ul><li>El hierro se produce en las explosiones de las llamadas supernovas de tipo Ia que son explosiones termonucleares de sistemas binarios </li></ul>Almería, Enero 2012 Todos ellos producen los elementos químicos y sus isótopos tal y como los conocemos en la Tierra. Deben ser iguales en cualquier lugar del Universo. Solo sus proporciones varían respecto a las que conocemos en la vecindad del Sol. En los centros de las estrellas comienzan los procesos de fusión nuclear Los diferentes elementos son expulsados por diferentes tipos de estrellas:
  52. 52. <ul><li>Estrellas pequeñas producen He y C12 </li></ul><ul><li>Estrellas de masa intermedia producen C,N y O </li></ul><ul><li>Estrellas masivas producen O,Ne,Mg,S..,N, y Fe </li></ul><ul><li>Sistemas binarios , SNIa crean Fe </li></ul>Cycle pp: low mass stars m<4Mo Cycle pp+CNO: intermediate mass stars 4Mo< m < 8Mo Cycle CNO+ capture  : massive stars m > 8Mo Cardiff, October 2011 Las vidas de las estrellas de diferente masa explican las abundancias relativas de unos elementos frente a otros
  53. 53. <ul><li>Los elementos químicos son creados en las estrellas y luego </li></ul><ul><ul><li>Eyectados y diluidos en el medio interestelar </li></ul></ul><ul><ul><li>Incorporados a las sucesivas generaciones de estrellas </li></ul></ul>Cardiff, October 2011 Las abundancias de los elementos dan pistas acerca de la formación estelar: como, cuando y con velocidad se forman las estrellas Es decir que de los datos de abundancias podemos deducir las historia evolutivas de las galaxias
  54. 54. Observando Galaxias Espirales Cardiff, October 2011 <ul><li>Regiones HII regions, Líneas de emisión , abundancias </li></ul><ul><li>Fujos en la línea Ha: formación estelar reciente </li></ul><ul><li>Densidades de gas atómico y molecular </li></ul>Tiempo presente Gas <ul><li>Perfiles de brillo </li></ul><ul><li>Colores </li></ul><ul><li>Indices espectrales de absorpción </li></ul>Historia evolutiva promediada en el tiempo Estrellas
  55. 55. Almería, Enero 2012 Se forman estrellas dentro de cada galaxia Las estrellas masivas jóvenes (recien creadas) ionizan el gas de la region en la que estan Por eso las regiones de formación estelar se conocen tambien como regiones HII pues el hidrógeno está ionizado Este gas emite en ciertas longitudes de onda. Las líneas de emisión son más o menos intensas dependiendo de las abundancias de los elementos Regi ó n de formación estelar Formación estelar en galaxias
  56. 56. Almería, Enero 2012 NGC 3372 –Nebulosa Eta Carinae es una nebulosa gigante situada en el brazo de Sagitario en nuestra galaxia..
  57. 57. Gradientes radiales de abundancia
  58. 58. Cardiff, October 2011 T=3 T=4 T=5 T=6 T=8 NGC224 NGC4501 NGC4321 NGC3198 NGC2403 NGC4242 Hay diferentes tipos de galaxias ¿Por que iban a formar elementos del mismo modo?
  59. 59. Cardiff, October 2011 Las historias de formación estelar y del enriquecimiento químico son diferentes para las galaxias segun el tipo Las diferencias se deben a la masa de la galaxia y a la eficiencia al formar estrellas
  60. 60. Distribuciones espectrales de energía Cardiff, October 2011 SFH y AMR
  61. 61. Los puntos negros representan modelos teóricos en el plano N/O vs O/H comparados con datos (puntos azules y verdes) Cardiff, October 2011 Nitrogeno vs Oxigeno
  62. 62. Cardiff, October 2011 N/O vs O/H
  63. 63. Cardiff, October 2011 Galex data (Mallery et al. 2007) THE RELATION N/O-SFR-SFH
  64. 64. CONCLUSIONES <ul><li>Las estrellas producen elementos químicos en diferente proporción dependiendo de su masa </li></ul><ul><li>Las estrellas tienen vidas medias distintas también según su masa </li></ul><ul><li>Los diferentes elementos químicos aparecen en distintos momentos en el medio interestelar, la mayoría a la muerte de la estrella como NP o como SN </li></ul><ul><li>Estos elementos se reciclan en las sucesivas generaciones de estrellas </li></ul><ul><li>Se puede obtener información acerca de la historia evolutiva de una galaxia o región estudiando sus abundancias de elementos </li></ul>Almería, Enero 2012
  65. 65. El disco gira alrededor de su eje (momento angular) Almería, Enero 2012 Rotaci ón de las galaxias espirales
  66. 66. <ul><li>La curva de rotaci ó n es caracter í stica de cada galaxia: de ella se obtiene su masa </li></ul>Almería, Enero 2012 Esta masa gal á ctica es la forma el halo de gas o protogalaxia Se va formando un disco espiral Se van formando estrellas Las estrellas se mueren y eyectan masa al medio interestelar Se forman más estrellas
  67. 67. Almería, Enero 2012

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