Variables ZZ Ceti
Las estrellas ZZ Ceti son enanas blancas que exhiben cambios periódicos en el brillo. Cuando la mayoría de las estrellas se quedan sin combustible nuclear para quemar, expulsan sus capas externas hasta que solo queda el núcleo. Este núcleo se convierte entonces en una enana blanca extremadamente caliente y densa. Cuando una enana blanca de este tipo se encuentra en un estrecho rango de temperatura cercano a los 12.000 grados Kelvin, se producen pulsaciones menores causadas por cambios periódicos en las propiedades de absorción de luz del hidrógeno en una fina capa superficial. Las pulsaciones producen variaciones de brillo periódicas en escalas de tiempo cortas que van desde 30 segundos a 20 minutos. A medida que una estrella ZZ Ceti se enfría durante millones de años, las variaciones se vuelven más complejas, porque las pulsaciones interactúan con la convección más profunda dentro de la estrella.
A continuación se muestra un video sonificado de las observaciones de una estrella variable enana blanca ZZ Ceti. El video tiene una duración de 35 segundos, pero abarca 46 minutos en tiempo real y contiene 276 observaciones. Esto significa que las observaciones fueron tomadas con una resolución de 10 segundos. El aumento y la disminución periódicos del brillo se muestran claramente. Esta variable ZZ Ceti fluctúa repetidamente en aproximadamente un 4% de su brillo promedio. El video escanea a lo largo del tiempo (eje x) y modula el tono en función del cambio de flujo relativo (eje y). El tono más bajo representa observaciones más tenues y el tono más alto representa observaciones más brillantes.
A continuación se muestra el espectro sonificado de nuestra variable ZZ Ceti. Las estrellas ZZ Ceti se pueden distinguir de otros tipos de enanas blancas pulsantes porque tienen atmósferas dominadas por hidrógeno y no muestran señales de helio. Este video escanea a través de un gráfico de brillo medido en flujo o intensidad de luz (eje y) versus longitud de onda (eje x), pasando de longitudes de onda azules a rojas de 3650 a 5100 angstroms. El rango de longitud de onda limitado cubre solo la región más azul del espectro. El espectro comienza bastante nivelado, antes de aumentar en brillo en longitudes de onda más largas. Este aumento en el brillo es interrumpido repetidamente por líneas de absorción muy amplias, o caídas, que corresponden a varias transiciones de electrones en el hidrógeno. La razón por la que las líneas son tan anchas es porque la intensa gravedad de la superficie de las estrellas enanas blancas crea una presión muy alta en la capa de hidrógeno de la superficie, por lo que los átomos de hidrógeno se mueven a altas velocidades dentro del gas. Los movimientos rápidos crean un "desplazamiento Doppler" de las frecuencias de absorción, tanto hacia longitudes de onda más azules como más rojas, ampliando significativamente las líneas en comparación con las estrellas normales con menor gravedad superficial.
La curva de luz de ZZ Ceti se proporciona gracias a JJ Hermes, Ph.D., Profesor Asistente de Astronomía, Universidad de Boston.
El espectro es de Gianninas, A. et. al. 2011, ApJ, 743, 138.