Para um sistema com 512 MB de RAM, só posso recomendar distros com ambiente de desktop leve (DE), como o Lubuntu, que usa LXDE (onde L significa Lightweight). É preferível instalar versões mais novas do sistema operacional, pois ele geralmente suporta mais hardware. Então eu recomendaria Lubuntu 14.04 LTS (Long Term Support = até 2019, mas você pode atualizar a cada dois anos) ou algo similar como PeppermintOS 5/6 (ambos baseados em 14.04). Há também o WattOS com o LXDE baseado em 14.04 e eles têm até mesmo uma edição "Microwatt" para PCs mais lentos e antigos.
Outras opções leves de DE incluem o fluxbox, várias ladrilhos como xmonad, ratpoison, awesome etc. Mas se você quiser algo mais familiar, o LXDE é provavelmente a melhor escolha.
Por fim, gostaria de mencionar que o elementaryOS Luna é bastante leve, embora seja baseado na antiga base do Ubuntu (12.04). Pena que isso não seja verdade para a nova versão do Freya, que não funcionava corretamente mesmo no netbook Atom com 1 GB de RAM. Ainda assim, o Luna é suportado até abril de 2017, então você também pode tentar.