Diagrama de Propagación

Diagrama de propagación de un modelo estelar de 1.8 masas solares. El modelo en equilibrio es original de Antonio Claret (claret [at] iaa.es) y las frecuencias han sido calculadas por Rafael Garrido (garrido [at] iaa.es).

El eje vertical indica las frecuencias de oscilación del modelo en unidades naturales de la estrella, es decir, su cuadrado está dividido por GM/R3 y el eje horizontal es su radio, en unidades relativas donde R = 1 es la superficie. Cada punto significa un nodo en el modo de oscilación, es decir, un punto en el radio de la estrella donde la amplitud de oscilación es nula. También se indican en la figura la frecuencia de Brunt-Väisälä (N), que es la frecuencia natural de oscilación vertical de un elemento de fluido dejado libremente oscilar en  el interior de la estrella y la frecuencia de Lamb (L) , que es la frecuencia de una onda horizontal, en el caso de la figura para el ármonico esférico l=2, escalada a la velocidad del sonido en esa región.

Hay dos series de modos, para la serie de modos de presión, p, el número de nodos aumenta cuando la frecuencia aumenta. La fuerza restauradora del equilibrio en estos modos es la presión, son ondas de presión. Para la otra serie, aquella en la que el número de nodos aumenta cuando la frecuencia disminuye, sucede lo contrario. En este caso la fuerza restauradora del oscilador está básicamente suministrada por la gravedad, son las llamadas ondas de gravedad.

La denominación P y G hace, por tanto, referencia a que en estas regiones del interior estelar las ondas que pueden propagarse tienen un marcado carácter de presión (en la región P) o de gravedad (en la región G).

El modelo mostrado en la figura es para una estrella sin evolucionar, es decir, que está empezando a quemar el hidrógeno en su interior. Este diagrama cambia radicalmente en cuanto la estrella evoluciona y es la base para su utilización como herramienta en el conocimiento del interior estelar. El cambio fundamentalmente proviene de que los modos de gravedad se van introduciendo paulatinamente dentro del rango de frecuencias de los modos de presión, dando lugar así a modos mixtos, es decir que se comportan como de gravedad en el interior y como de presión en el exterior. Otro efecto de la evolución es el de dar lugar a más modos de oscilación dentro de un rango igual de frecuencias, es decir, se densifica el espectro del modelo. La observación directa de estos modos podría, al compararse con modelos teóricos, dar edades para las estrellas con suma precisión además de información acerca de cómo se distribuyen las variables físicas a lo largo del radio estelar.