Modelo de fotoionização 3D da nebulosa planetária NGC 2346

• Autor(a) principal: Carneiro, Carolina Moura
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/19673
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA; Nebulosas planetárias; Modelagem com códigos de fotoionização; Abundâncias químicas; Codigo MOCASSIN; Planetary nebulae; Photoionization modeling codes; Chemical abundances; MOCASSIN code

Nebulosas planetárias (NPs) representam um estágio da evolução de estrelas de baixa massa e de massa intermediária, no final de suas vidas, quando estas expulsam suas camadas externas. Essa ejeção de matéria forma um envoltório brilhante, de gás ionizado, circundando o que neste estágio chamamos de estrela central da nebulosa planetária. AIguns desses objetos possuem simetria esférica, contudo a grande maioria das nebulosas planetárias são não esfericamente simétricas, devido ao fato da distribuição de densidade no entorno das estrelas não ser homogênea. Os códigos de fotoionização destinam-se a reproduzir a interação da radiação da estrela central com o gás nebular, a fim de obter informações tanto do gás (temperatura e densidade eletrônicas, o estado de ionização dos elementos, as abundâncias químicas iônicas e totais, dentre outros) quanto da estrela central (temperatura e luminosidade). O presente trabalho propõe-se a criar um modelo de fotoionização tridimensional (3D) para a nebulosa planetária NGC 2346 utilizando o código MOCASSIN. Uma vez ajustadas as intensidades das linhas obtidas no modelo às intensidades do espectro óptico observado, deseja-se determinar alguns dos parâmetros que caracterizam esta nebulosa e que são dificilmente obtidos diretamente das observações (distância, por exemplo). Dentro deste escopo criamos distribuições de densidade, sem e com estratificação, baseadas nas imagens de NGC 2346 em Hα+[NII] e em Hα. Os parâmetros da estrela central foram estimados através das correlações empíricas usuais, que baseiam-se no espectro óptico da nebulosa. Utilizou-se nos modelos seis conjuntos de abundâncias químicas totais compilados da literatura. Os melhores ajustes das intensidades das linhas às observações ocorreram utilizando baixas densidades e altas temperaturas. Apenas o modelo que faz uso da estratificação na densidade de partículas inicial foi capaz de reproduzir o fluxo Hβ observado, bem como obter valores razoáveis para as intensidades das linhas de baixa ionização como [OII] e [NII]. As demais linhas de emissão intensas no espectro óptico das nebulosas, como HeII λ4686, [OIII] λ4959 e [NeIII] λ3868 foram ajustadas com discrepâncias de 1%, 4% e 6%, respectivamente. Através do estudo destes modelos é possível afirmar que a NGC 2346 é uma nebulosa planetária com baixa densidade eletrônica (~290 cm^-3), temperatura eletrônica que varia de 10.000 K a 14.000 K e que possui uma estrela central com temperatura efetiva da ordem de 10^5 K. Ainda não foi possível obter resultados conclusivos sobre a luminosidade e a distância desta nebulosa, uma vez que acreditamos que as dimensões utilizadas nos modelos finais podem estar ligeiramente subestimadas.