• ammassi aperti
• nane bianche

L'argomento di questa tesi è lo studio della relazione tra la massa di nana bianca e la massa del suo progenitore.
Una stella di massa non troppo grande termina la sua evoluzione come una stella elettronicamente degenere (nana bianca) con combustioni nucleari spente, raffreddandosi fino al raggiungimento (in tempi maggiori dell'età dell'universo attuale) dell'equilibrio termico con la temperatura di fondo dell'universo. Prima di arrivare alla fase di nana bianca la stella subisce, nel corso della sua evoluzione, diverse fasi di perdita di massa, per cui sorge il problema di determinare una relazione tra la massa originale della stella e la massa finale di nana bianca.
Bisogna innanzitutto notare che l'esistenza di una relazione univoca massa progenitore-massa nana non è così evidente dato che la massa di nana dipende dall'efficienza della perdita di massa in AGB che può essere un fenomeno stocastico dipendente più da caratteristiche individuali di una data stella (ad esempio rotazione, presenza di campi magnetici, appartenenza ad un sistema binario) che da un meccanismo globale. Tuttavia le analisi finora effettuate sembrerebbero propendere per l'esistenza di una tale relazione.

Avere indicazioni su tale relazione è molto importante per gli studi di sintesi di popolazione stellare in quanto consentirebbe di dare indicazioni sul numero di nane bianche attese in un dato ammasso od in un campo stellare ad una data età. Ricavare una relazione di questo tipo fornisce anche dei limiti sull'efficienza della perdita di massa in fase di ramo asintotico e quindi sull'evoluzione delle stelle in questa fase. Fornisce inoltre indicazioni sul rapporto tra il numero di stelle che evolvono come nana bianca o come supernovae, parametro importante per i modelli di evoluzione galattica.

Dato che la determinazione puramente teorica è allo stato attuale molto complicata a causa delle incertezze nella trattazione dell'efficienza della perdita di massa nelle fasi evolutive finali, ci siamo concentrati sull'analisi di metodi semiempirici basati su osservazioni di nane bianche in ammassi aperti.

Per ricavare la massa di nana bianca è possibile utilizzare o un metodo spettroscopico o un metodo fotometrico. Poichè in generale per gli ammassi non sono sempre presenti dati spettroscopici, ci siamo concentrati sull'impiego del metodo fotometrico. I dati osservativi devono quindi essere confrontati con i modelli teorici di nana bianca per la determinazione della massa di nana, mentre per la determinazione della massa del progenitore è necessario stimare l'età dell'ammasso tramite confronto tra il diagramma colore-magnitudine ed isocrone teoriche di ammasso insieme con la stima del tempo di raffreddamento di nana bianca.

Questa procedura è ovviamente influenzata da numerose fonti di errore: errori sistematici nel calcolo dei modelli di nana bianca, delle isocrone di ammasso e dei modelli di atmosfera stellare; errori dovuti all'incertezza nella composizione chimica dell'ammasso stesso ed incertezze osservative. Tutti questi errori si ripercuotono nella stima dell'età e della distanza dell'ammasso, nelle caratteristiche e nei tempi di raffreddamento di nana bianca e quindi nella relazione cercata. In questa tesi si è data una stima quantitativa, non presente in letteratura, dell'errore sulla relazione massa progenitore-massa nana dovuta a tutte queste possibili fonti di errore. Abbiamo prima valutato gli errori connessi sia con il metodo fotometrico che con il metodo spettroscopico per la determinazione della massa di nana bianca, basandoci sia su osservazioni di nane bianche di disco che di nane bianche in ammassi vicini di cui è disponibile una stima precisa della distanza grazie alle misure di parallasse effettuate dal satellite Hipparcos. Abbiamo poi ricavato la relazione massa progenitore-massa nana, valutandone l'incertezza per un campione selezionato di nane bianche negli ammassi delle Iadi, delle Pleiadi e di M67.
La relazione massa progenitore-massa nana così ottenuta è stata confrontata con quelle presenti in letteratura, trovando in generale accordo all'interno degli errori.