Variation of central star masses in planetary nebulae with height above the galactic plane

 

J. P. Phillips

 

Instituto de Astronomía y Meteorología Guadalajara, Av. Vallarta No.2602, Col. Arcos Vallarta, 44130 Guadalajara, Jalisco, México. (jpp@cencar.udg.mx).

 

Received 2003 October 15
Accepted 2003 November 27.

 

ABSTRACT

There are various reasons for suspecting that the progenitor masses of planetary nebulae (PNe) decline with height z above the Galactic plane. This, if true, would also imply a similar decrease in mean central star masses <M_CS>. We report here a further way in which such gradients may be determined. It will be shown that the distribution of planetary nebulae with respect to 5 GHz brightness temperature varies strongly with Galactic latitude. This variation is likely to arise from a change in the central star mass function N(M_CS). High latitude sources appear to have a steeply varying function N(M_CS), implying the presence of relatively few nebulae with high central star masses. By contrast, the low latitude sources have a much gentler fall-off in N(M_CS), implying a larger proportion of high M_CS nebulae. This is shown to imply significant gradients of mean mass <M_CS> with latitude b. We find that d <M_CS>/d |b_LOW| ≃ 2.0 x 10 ^-3 M_๏ deg ^-1 for nebulae having 1.0 < log(T_B/K)< 3.6, where | b_LOW | represents de lower latitude of the sources. This corresponds to a gradient d<M_CS> /d|z_LOW| ≃ 5.6x10 ^-2 kpc ^-1 for nebulae with heights |z|>|z_LOW|, and where one adopts the statistical distances of Phillips (2002).

Key Words: ISM: Jets and outflows — Planetary nebulae: General — Stars: Evolution.

 

RESUMEN

Hay razones para sospechar que las masas de las progenitoras de las nebulosas planetarias (PNe) disminuyen con la altura sobre el plano galáctico z. Esto implicaría una disminución similar en las masas medias de las estrellas centrales <M_CS>. Reportamos otra manera de determinar estos gradientes. Mostramos que la distribución de las temperaturas de brillo en 5 GHz de las PNe depende fuertemente de la latitud galáctica b. Esta variación se debe probablemente a un cambio en la función de masa de la estrella central N(M_CS). Las fuentes a alta b parecen tener una N(M_CS) con mayor pendiente, lo cual implica que existen pocas PNe con estrellas centrales de masa grande. En contraste, las fuentes a baja b tienen una N(M_CS) con pendiente menor, lo cual implica un mayor número de PNe con N(M_CS) grandes. Mostramos que esto tiene como consecuencia gradientes significativos de la masa media <M_CS> con b. Encontramos que d <M_CS>/d|b_LOW| ≃ 2.0 x 10 ^-3 M_๏ deg ^-1 para nebulosas con 1.0 < log( T_B/K)< 3.6, donde |b_LOW| es el límite inferior de la latitud de las fuentes. Esto corresponde a un gradiente d<_CS> /d|z_LOW|≃ 5.6x10^-2 kpc^-1 para nebulosas con |z|>|z_LOW|, adoptando las distancias estadísticas de Phillips (2002).

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

REFERENCES

Blocker, T., & Schönberner, D. 1990, A & A, 240, L11         [ Links ]

Kaler, J. B., & Jacoby, G. H. 1991, ApJ, 382, 134         [ Links ]

Koeppen, J., & Cuisinier, F. 1997, A & A, 319, 98         [ Links ]

Marigo, P., Bressan, A., & Chiosi, C. 1998, A & A, 331, 564        [ Links ]

Milne, D. K. 1979, A & AS, 36, 227        [ Links ]

Milne, D. K., & Aller, L. H. 1975, A & A, 38, 183        [ Links ]

----------. 1982, A & AS, 50, 209        [ Links ]

Phillips, J. P. 2001, MNRAS, 326, 1041        [ Links ]

----------. 2002, ApJS, 139, 199        [ Links ]

----------. 2003a, MNRAS, 344, 501        [ Links ]

----------. 2003b, A & A, in press

Renzini, A., & Voli, M. 1981, A & A, 94, 175        [ Links ]

Schönberner, D. 1979, A & A, 79, 108        [ Links ]

----------. 1981, A & A, 103, 119        [ Links ]

----------. 1983, ApJ, 272, 708        [ Links ]

van den Hoek, L. B., & Groenewegen, M. A. T. 1997, A & AS 123, 305        [ Links ]

Weidemann, V. 1987, A & A, 188, 74        [ Links ]

Zhang, C. Y. 1995, ApJS, 98, 659        [ Links ]

Zhang, C. Y., & Kwok, S. 1993, ApJS, 88, 137        [ Links ]

Zijlstra, A. A., Pottasch, S. R., & Bignell, C. 1989, A & AS, 79, 329        [ Links ]