Age distribution of the central stars of galactic disk planetary nebulae

Abstract

Context. Determination of the ages of central stars of planetary nebulae (CSPN) is a complex problem, and there is presently no single method that can be generally applied. We have developed several methods of estimating the ages of CSPN, based on both the observed nebular properties and some properties of the stars themselves. Aims. Our aim is to estimate the ages and the age distribution of CSPN and to compare the derived results with mass and age determinations of CSPN and white dwarfs based on empirical determinations of these quantities. Methods. We considered a sample of planetary nebulae in the galactic disk, most of which (∼69%) are located in the solar neighbourhood, within 3 kpc from the Sun. We discuss several methods of deriving the age distribution of CSPN, namely; (i) the use of an age-metallicity relation that also depends on the galactocentric distance; (ii) the use of an age-metallicity relation obtained for the galactic disk; and (iii) the determination of ages from the central star masses obtained from the observed nitrogen abundances. Results. We estimated the age distribution of CSPN with average uncertainties of 1-2 Gyr, and compared our results with the expected distribution based both on the observed mass distribution of white dwarfs and on the age distribution derived from available mass distributions of CSPN. Based on our derived age distributions, we conclude that most CSPN in the galactic disk have ages under 6 Gyr, and that the age distribution is peaked around 2-4 Gyr.

TheGaia-ESO Survey: radial metallicity gradients and age-metallicity relation of stars in the Milky Way disk

“…These populations are young, <1 Gyr, only providing a snapshot of the present day abundance pattern. Open clusters and planetary nebulae also provide information about older populations (Friel et al 2002;Stanghellini & Haywood 2010;Yong et al 2012;Heiter et al 2014): open clusters up to 8−9 Gyr and planetary nebulae up to 6 Gyr (Maciel et al 2010). However, in order to fully study the evolution and A&A 565, A89 (2014) build-up of radial and vertical abundance distributions in the Galactic disk, we need tracers of stellar populations of all ages, from the earliest epoch of Galaxy formation to the present day.…”

Determinação da distribuição de idades de estrelas centrais de nebulosas planetárias

“…Com essa afirmação, Maciel et al (2010) A amostra selecionada e os métodos para a determinação da idade são apresentados nos capítulos 2 e 3, respectivamente, com os resultados discutidos no capítulo 4. As conclusões e perspectivas futuras serão discutidas no capítulo 5.…”

“…A média no cálculo de 25% nas idades das ECNPs contabilizadas em cada distribuição resulta valores entre 0, 5 a 1, 3 Gano. Como a maioria dos objetos possuem idades abaixo de 5 Gano, podemos adotar um valor aproximado de 1, 2 Gano para a incerteza das distribuições do método 2, e um valor um pouco mais alto para o método 1, da ordem de 2 Gano, semelhante aos valores dos métodos baseados nas abundâncias (Maciel et al, 2010).…”

“…As distribuições de idades encontradas aqui assemelham-se com as derivadas pela relação idade-massa (N/O), para o caso B da relação idade-massa da estrela na SP, em Maciel et al (2010), explicado na subseção 1.2.2.3. Concordando, também, com a distribuição de idades estimada diretamente da distribuição de massas empíricas das ECNPs no mesmo trabalho (subseção 1.2.2.4).…”

“…Concordando, também, com a distribuição de idades estimada diretamente da distribuição de massas empíricas das ECNPs no mesmo trabalho (subseção 1.2.2.4). As incertezas dos nossos métodos são menores que as encontradas pelos métodos desenvolvidos em Maciel et al (2010). (Acker et al, 1992), nome usual e identificação PK (Perek e Kohoutek, 1967) das nebulosas planetárias, respectivamente.…”