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RESULTADOS E IMPACTO DE LA TESIS DE D.A GARCIA-HERNANDEZ
Esta tesis ha contribuido significativamente a nuestro conocimiento de los últimos estados de la evolución
estelar de las estrellas de masa baja e intermedia. En particular, hemos estudiado la todavía poco conocida
fase de transición comprendida entre la Rama Asintótica de Gigantes (RAG) y el estado de Nebulosa
Planetaria (NP). Esta fase evolutiva se caracteriza por ser muy corta (~10 2-104 años), con lo que son muy
pocos los objetos conocidos en nuestra Galaxia. Sin embargo, es durante esta fase de transición RAG-NP
cuando ocurren cambios cruciales que afectan a la química y a la morfología estelar y que determinan
completamente la evolución posterior de la estrella como NP.
Se han analizado los primeros datos espectroscópicos en el IR cercano de una muestra (30) representativa
de objetos de transición RAG-NP. Se ha incrementado de 4 a 13 el numero de proto-NP detectadas en
hidrógeno molecular (H2). También se ha confirmado que la emisión H 2 comienza en la fase de transición
RAG-NP y que la detección de emisión H2 depende fuertemente del mecanismo de excitación
(fluorescencia o choques). La fuerte correlación encontrada entre emisión H 2 chocada y bipolaridad parece
explicar el alto ritmo de detección de emisión H2 encontrado en NP bipolares.
En el IR medio (~10 m) se han resuelto (al nivel del sub-segundo de arco) por primera vez las estructuras
de las envolturas de polvo alrededor de la proto-NP multipolar IRAS 16594-4656 y la joven NP elíptica con
doble-química (rica en carbono y en oxigeno) IRAS 07027-7934. En IRAS 16594-4656 hemos encontrado
una estructura toroidal orientada perpendicularmente a uno de los flujos bipolares identificado en las
imágenes ópticas del HST. Nuestro estudio indica que la formación de múltiples flujos no ha sido
simultanea y sugiere la presencia de un sistema en presesión central. En IRAS 07027-7934 hemos
detectado un núcleo de emisión ligeramente extenso. El estudio realizado sugiere que la doble-química
puede ser la consecuencia de un ultimo pulso térmico al final de la fase RAG previa que ha cambiado
recientemente la química de la estrella central de rica en oxigeno a rica en carbono..
Utilizando espectroscopia óptica de alta resolución (R~40,000-50,000) se ha analizado por primera vez una
larga muestra (102) de estrellas RAG masivas (M > 3 masas solares) y ricas en oxigeno de nuestra Galaxia.
Hemos encontrado que estas estrellas están fuertemente obscurecidas por sus gruesas envolturas
circunestelares y 45 estrellas de la muestra fueron invisibles en el óptico. Nuestro análisis químico muestra
que algunas estrellas de la muestra son sobreabundantes en Litio. Las sobreabundancias de Litio
observadas han sido interpretadas como una clara firma de la activación del proceso de “combustión
caliente profunda” (“Hot Bottom Burning”; HBB) en estrellas RAG masivas y ricas en oxigeno de nuestra
Galaxia. Esto confirma que solamente las estrellas RAG mas masivas experimentan la fase de HBB,
permaneciendo como estrellas ricas en oxigeno durante toda su evolución. Sin embargo, estas estrellas no
muestran ningún enriquecimiento de Zirconio (tomado como un elemento representativo del
enriquecimiento de elementos formados en procesos de tipo-s) indicando que estas estrellas son
químicamente diferentes de las estrellas RAG masivas de las Nubes de Magallanes. Las discrepancias
observadas son atribuidas a la diferente metalicidad de la Nubes de Magallanes respecto a nuestra Galaxia.
Este estudio supone la primera evidencia observacional de que la evolución química de este tipo de
estrellas esta fuertemente modulada por la metalicidad, indicando que la metalicidad juega un papel mas
importante que lo generalmente asumido en los modelos de evolución química. Además, predecimos que
las estrellas RAG ricas en oxigeno que experimentan HBB, deberían ser los precursores de las NP de tipo I
y ricas en nitrógeno. Finalmente, también hemos descubierto una intensa línea de Litio en la estrella RAG
de carbono con una envoltura rica en oxigeno IRAS 09425-6040.
FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIÓN
Recientemente, se ha extendido el trabajo realizado en la tesis y se han calculado las abundancias de
Rubidio en estas estrellas RAG masivas para estudiar la nucleosíntesis de elementos de tipo-s. Se han
encontrado por primera vez altas sobreabundancias de Rubidio en estrellas RAG, como consecuencia de la
activación de 22Ne como fuente de neutrones y la correspondiente sobreproducción del isótopo radioactivo
87Rb. Este descubrimiento abre nuevas áreas de investigación en el campo de la nucleosíntesis de estrellas
RAG y tiene importantes implicaciones para la evolución química de nuestra Galaxia, el origen y formación
del sistema solar, así como para las anomalías de abundancias encontradas en cúmulos globulares.
Además, se han obtenido espectros infrarrojos (en las bandas H y K) con los telescopios TNG (ORM, La
Palma, España) y VLT (ESO-Paranal, Chile) para la muestra de estrellas RAG masivas que fueron
invisibles en el rango óptico. La intención de este proyecto es complementar el estudio realizado en esta
tesis y calcular los cocientes isotópicos 12C/13C (que pueden utilizarse como un indicador alternativo de la
activación del HBB) para estudiar las propiedades química escondidas de estas estrellas RAG masivas.
PUBLICACIONES DERIVADAS DE LA TESIS
Publicaciones en revistas internacionales con arbitro:
“Near-IR spectroscopy of planetary nebulae precursors”, García-Hernández, D. A., Manchado, A., GarcíaLario, P., Domínguez-Tagle, C., Conway, G., Prada, F.: 2002, A&A, 387, 955
“Revealing the mid-IR emission structure of IRAS 16594-4656 and IRAS 07027-7934”, García-Hernández,
D. A., Manchado, A., García-Lario, P., Acosta-Pulido, J. A., Benítez Cañete, A., Pérez-García, A. M.: 2006,
ApJ, 640, 829
“High resolution optical spectroscopy of IRAS 09425-6040 (=GLMP 260)”, García-Hernández, D. A., Abia,
C., Manchado, A., García-Lario, P.: 2006, A&A (en prensa, astro-ph/0603264)
“Lithium and zirconium abundances in massive galactic O-rich AGB stars”, García-Hernández, D. A.,
García-Lario, P., Plez, B., Manchado, A., D’Antona, F., Lub, J., Habing, H.: 2006, enviado a A&A
“Rubidium-rich stars: probing stellar nucleosynthesis in massive galactic AGB stars”, García-Hernández, D.
A., Plez, B., D’Antona, F., Manchado, A., García-Lario, P., 2006, enviado a Nature
Contribuciones a congresos:
“Molecular Hydrogen around post-AGB stars”, García-Hernández, D. A., Manchado, A., García-Lario, P.,
Domínguez-Tagle, C., Conway, G., Prada, F.: 2000, Post-AGB Objects as a Phase of Stellar Evolution,
Proceedings of the Torun Workshop held July 5-7, 2000. Edited by R. Szczerba and S. K. Górny.
Astrophysics and Space Science Library Vol. 265, ISBN 07923-71453. Publisher: Kluwer Academic
Publishers, Boston/Dordrecht/London, p.383 (2001) (póster)
“Nature of the H2 Emission around Planetary Nebulae Precursors”, García-Hernández, D. A., Manchado, A.,
García-Lario, P., Domínguez-Tagle, C., Conway, G., Prada, F.: 2001, Proceedings of the IAU Symposium
209 on Planetary Nebuale, “Planetary Nebulae: Their Evolution and Role in the Universe” held 19-23
November, 2001, Canberra, Australia. Edited by S. Kwok, M. Dopita and R. Sutherland, Publ.A.S.P., p. 135
(2003) (póster)
“The mid-IR emission structure of IRAS 16594-4656”, García-Hernández, D. A., Manchado, A., GarcíaLario, P., Acosta-Pulido, J. A., Benítez-Cañete, A., Pérez García, A. M.: “Asymmetric Planetary Nebulae III.
Winds, Structure, & the Thunderbird”, Proceedings of the conference held 28 July - 1 August 2003 at Mt.
Rainer, Washington, USA. Edited by M. Meixner, J. Kastner, B. Balick and N.Soker. ASP Conference
Proceedings, Vol. 313. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 2004., p.367 (póster)
“Why are massive O-rich AGB stars in our Galaxy not S-stars?”, García-Hernández, D. A., García-Lario, P.,
Plez, B., Manchado, A., D’Antona, F., Lub, J., Habing, H.: 2005, in “Planetary Nebulae as astronomical
Tools” held in Gdansk, Poland, jun 28/jul 02, 2005. Eds. R. Szczerba, G. Stasinska and S. K. Gorny, AIP
Conference Proceedings, Vol. 804, p. 137 (contribución oral)
“Observational constraints on s-process nucleosynthesis in massive galactic O-rich AGB stars”, GarcíaHernández, D. A., García-Lario, P., Plez, B., Manchado, A., D’Antona, F., Lub, J., Habing, H.: 2006, in “The
VIII Torino Workshop on nucleosynthesis in AGB stars: Constraints on AGB Nucleosynthesis from
Observations”, held in Granada, Spain, February 6-10 2006. Eds. Carlos Abia and Inma Domínguez.
MmSAI, xx, xx (contribución oral, en prensa)
“Metallicity effects in the chemical evolution from AGB stars to Pne”, García-Hernández, D. A., García-Lario,
P., Plez, B., Manchado, A., D’Antona, F.: 2006, Proceedings of the IAU Symposium 234 on Planetary
Nebulae, “Planetary Nebulae in our Galaxy and Beyond” held 3-7 April, 2006, Waikoloa Beach Marriot,
Hawaii, USA. Edited by xxxx, Publ.A.S.P., xxxx (contribución oral, en prensa)