En esta tesis presentamos los resultados de una búsqueda sistemática, profunda y de alta resolución angular, de objetos estelares de baja masa y objectos sub-estelares orbitando enanas blancas cercanas. Los objetos fueron seleccionados desde una muestra de enanas blancas dentro de una distancia de 20 pc desde el Sol, y que además fueran observables desde el hemisferio sur. Para este estudio usamos imágenes de alta resolución en el infrarrojo cercano en dos épocas para confirmar membrecía por medio de movimiento propio común, y espectroscopía en el infrarrojo cercano. Estudiamos la presencia de la porción de menor masa de enanas marrones (20-13Mψ) y la mas masiva de planetas extrasolares gigantes (>5Mψ) orbitando en torno a enanas blancas en una muestra controlada, con el objetivo de comprobar si la baja frecuencia de objetos sub-estelares se extiende a estos límites de masas. Adicionalmente, exploramos orbitas muy cercanas a las enanas blancas (1-10 AU), donde esta la separación orbital crítica descrita en la teoría de evolución de binarias en envoltura común, con una progenitora de enana blanca y una compañera de baja masa. Nosotros concluimos que los objetos sub-estelares mas masivos que 10 Mψ no son comunes en enanas blancas (<4%), resultado consistente con nuestro análisis estadístico y el resultado de búsquedas por parte otros investigadores. También observamos alguna enanas blancas con lineas metálicas para estudiar una de las hipótesis sobre el origen de estas lineas relacionada con la existencia de restos de un sistema planetario. Además, a partir de esta muestra seleccionamos aquellas enanas blancas en sistemas binarios, y estudiamos la distribución de sus separaciones orbitales. Como resultado de este estudio, por primera vez hemos encontrado evidencia consistente de la existencia de una distribución bimodal en separaciones orbitales, ya predicha por los modelos de evolución de binarias cercanas en envoltura común.

Desde hace algunos años, en nuestro Observatorio se ha comenzado el estudio de las pulsaciones estelares en estrellas enanas blancas. Hasta ahora, todos los cálculos han sido realizados dentro de la aproximación adiabática (Córsico, A.H. 1998, 2003). En esta Tesis nos proponemos generalizar el código de pulsaciones adiabáticas no-radiales desarrollado por Córsico, A. H.(1998), relajando la condición de adiabaticidad, de manera que permita calcular pulsaciones no-radiales, no-adiabáticas de estrellas pre-enanas blancas y enanas blancas. La importancia de relajar la condición de adiabaticidad se debe a que esta aproximación, si bien es útil para predecir con gran exactitud el valor de los períodos de oscilación de un dado modelo estelar, no proporciona información acerca de cuáles, de los infinitos modos posibles que conforman el espectro de pulsación, pueden llegar a alcanzar amplitudes lo suficientemente grandes como para ser observados en estrellas reales. Y esto es lo que pretendemos analizar aquí.

Desde hace tiempo la explicación de la existencia de estrellas deficientes en hidrógeno ha sido de amplio debate. Uno de los mecanismos posibles que explica la formación de estrellas post-AGB con estas características, involucra un flash tardío de la capa de helio. Para arribar a este tipo de objetos hemos calculado la evolución previa, para estrellas de masa intermedia, desde la ZAMS hasta el recorrido a lo largo de la rama de enfriamiento de las enanas blancas, ya que es de crucial importancia tener un perfil químico realista lo cual es posible de obtener únicamente si se calcula toda la evolución de la estrella desde su formación.

La temática de esta tesis está orientada hacia el estudio de las propiedades pulsacionales de las estrellas variables ZZ Ceti desde un punto de vista teórico-numérico. Una de las motivaciones mas importantes para estudiar estrellas pulsantes en general radica en la posibilidad de extraer información de su estructura interna y estado evolutivo a traves del análisis de su espectro pulsacional. Esta técnica es análoga en su esencia a la tan conocida sismología en geofísica. El principio básico (muy antiguo en la historia de la física) es estudiar cómo un sistema vibra para luego inferir sus propiedades estructurales. En el caso de las estrellas, esta metodología se enmarca en la disciplina denominada astrosismología.

El estudio de las propiedades de la población de enanas blancas de la Galaxia es muy amplio, e implica aportaciones en diferentes campos de la astrofísica, tales como evolución estelar, dinámica galáctica, estudio de la materia oscura o análisis de bases de datos, entre otros. Las enanas blancas, por otra parte, son objetos cuya configuración física es lo suficientemente estable como para permitir el desarrollo de modelos teóricos muy precisos. Este hecho unido a la característica de tales estrellas de ser objetos muy viejos presenta al conjunto de enanas blancas como candidatos ideales para el estudio de la formación y estructura de la Galaxia.Bajo estas condiciones hemos desarrollado un modelo, basado en las técnicas de simulación Monte Carlo, de la población de enanas blancas, tanto del disco como del halo galáctico. Las simulaciones realizadas presentan los avances más recientes en la física de las enanas blancas a la par que incluyen de manera realista el proceso de selección observacional. Con la construcción de un modelo preciso podemos extraer la mayor información posible de los datos observacionales, analizar los posibles sesgos estadísticos derivados del proceso de selección, al igual que comprobar los resultados de los modelos teóricos o estimar futuras predicciones.En primer lugar hemos realizado un estudio detallado y exhaustivo de la población de enanas blancas del disco galáctico. Este estudio se ha centrado en dos grandes bloques: el análisis de las propiedades cinemáticas y el estudio de la función de luminosidad. En este sentido hemos comprobado que los efectos de la ley de altura patrón no son en modo alguno despreciables y que pueden influir en la determinación de la edad del disco. Igualmente hemos analizado de forma especial la función de luminosidad, su completitud, sus sesgos observacionales, y una valoración estadística basada en las técnicas de estimación bayesiana de la edad del disco, obteniendo un valor de 13.5 Gyr con un error típico de 0.8 Gyr.A continuación hemos analizado los posibles efectos de un episodio de mezcla en el disco galáctico. Tras analizar diferentes escenarios hemos podido comprobar que un tal episodio de mezcla tendría efectos nulos en la función de luminosidad, mientras que por el contrario existirían efectos apreciables en la distribución cinemática.Por otra parte, mediante la implementación de una algoritmo de inteligencia artificial y utilizando nuestras simulaciones de la población del disco y del halo hemos realizado una clasificación de la población de enanas blancas a partir de un catálogo observacional. Esta clasificación nos ha permitido construir una función preliminar de las enanas blancas del halo que mejora substancialmente los datos anteriores.Por último hemos analizado con detalle las propiedades de la población de enanas blancas del halo. En particular, hemos estudiado la contribución de estos objetos a la materia oscura de la galaxia. A tal efecto, hemos simulado los experimentos de microlentes en la dirección de la Gran Nube de Magallanes, al igual que estudiado el número de posibles objetos detectables por el Hubble Deep Field.