The nature of the radio emission from stellar winds in wolf-rayet binary stars

Resumen

En esta Tesis se presenta un estudio de la emisión radio de vientos estelares en estrellas tipo Wolf-Rayet (WR), centrándose en la influencia de una estrella compañera en el espectro total resultante.Esta influencia ha sido estudiada es sistemas binarios con periodos orbitales relativamente largos (del orden de años), y es entendida como resultado de una contribución extra de emisión proveniente de una región de interacción entre los vientos estelares de las estrellas componentes del sistema. Dicha contribución, debido a su naturaleza no-térmica, es principalmente detectada en el rango de las radio frecuencias bajas (usualmente menores que 8 GHz). Sin embargo, en sistemas binarios cercanos, con periodos orbitales menores que 1 año, la emisión no-térmica proveniente de la región de interacción se pensaba totalmente absorbida, perdiendo de esta manera la influencia de la compañera. De esta manera, este estudio tiene como principal objetivo determinar la influencia de la estrella compañera en sistemas de periodo corto, donde anteriormente se había descartado. En este trabajo se ha seguido una metodología tanto observacional como teórica. Por la parte observacional se presentan observaciones de una muestra total de 15 estrella WR, cubriendo un rango de frecuencias desde 1 hasta 250 GHz. Dos de estas estrellas fueron observadas con el con el GMRT (de sus siglas en ingles Giant Metrewave Radio Telescope) a 1 GHz, 13 estrellas con el VLA (de sus siglas en ingles Very Large Array) a 4.8, 8.4 y 23 GHz, y seis con el la antena de 30m del IRAM (Instituto de Radioastronomía Milimétrica) a 250 GHz. Se discuten las propiedades del espectro en radio de las fuentes de la muestra, construido a partir de nuestras observaciones y de observaciones previamente reportadas. Se ha encontrado evidencia de la influencia de la binaridad de la estrella como resultado de una contribución extra de emisión, proveniente de la región de interacción entre los vientos estelares de las estrellas componentes del sistema binario. Por otro lado, por la parte terica, hemos desarrollado un modelo sencillo que nos permite calcular un mínimo para la contribución de emisión térmica proveniente de la región de interacción. Este modelo muestra como dicha componente podría llegar a contribuir significativamente a la emisión, llegando incluso a dominar el espectro a altas frecuencias. Se han contrastado los resultados observacionales y teóricos, encontrando evidencia de dicha componente extra de emisión contribuyendo en altas frecuencias. Los resultados obtenidos en este trabajo de investigación se encuentran reportados en dos artículos publicados en dos revistas astronómicas de alto impacto. Además, un tercer articulo con los resultados obtenidos de las observaciones en longitudes de onda milimétricas se encuentra en proceso de preparación. Considero, por tanto, que el trabajo de investigación propuesto en el proyecto de tesis ya ha sido completado, por lo que está en condiciones de ser presentado y defendido públicamente.