Desembaraçamento de espectros estelares múltiplos

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Kelly Beatriz Vieira Torres
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; UFMG
• Palavras-chave em Português: KOREL; Fourier; FDBinary; Astrofísica; Estrelas Espectros; Separação espectral (Astrofísica); Sistemas estelares binários; Física
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/ESCZ-7N4H5K

Sistemas binários são fontes importantes de parâmetros estelares fundamentais precisos e, conseqüentemente, proporcionam vínculos empíricos sobre os processos de formação e evolução estelar. Métodos potentes de separação espectral e determinação simultânea das dimensões absolutas de sistemas múltiplos tem sido usados para reconstruir os espectros das componentes. Sistemas anteriormente insolúveis por técnicas tradicionais, como a correlação cruzada, podem agora, com a aplicação desses métodos, ser resolvidos completa e consistentemente. Essa aplicação têm vantagens claras em situações em que as medidas diretas dos desvios Doppler das componentes são impedidas pela mistura das linhas nos espectros compostos (como ocorre freqüentemente para espectros do tipo tardio). Além disso, os espectros finais, obtidos por essas técnicas, possuem qualidade suficiente para serem usados na determinação de abundâncias, temperatura e gravidade. Esses métodos têm sido desenvolvidos para operar sobre as componentes de Fourier dos espectros, ou, alternativamente, sobre pixels em velocidade (em escala logarítmica do comprimento de onda). Ambos algoritmos são equivalentes, exceto no que diz respeito às condições de contorno e ao processo de adoção de pesos. Usamos os códigos KOREL e FDBinary como representantes dos métodos no FDBinary como representantes dos métodos no domínio de Fourier e o código CRES no domínio de velocidade. Um dos objetivos deste estudo é discutir como evitar ou, pelo menos, como reconhecer padrões espúrios nos espectros reconstruídos das componentes, se são devidos à quasi-degenerescência das equações ou se aparecem como conseqüência de viés nos espectros observados. Pretendemos, também, guiar usuários dessas técnicas para obter conjuntos apropriados de observações conduzindo a uma reconstrução mais eficiente e vincular a transferência de erros sistemáticos para os espectros de saída. Analisamos, analiticamente, as equações de separação espectral nos domínos de Fourier e de velocidade, especialmente para sistemas binários e triplos, e usamos dados artificiais e reais para ilustrar e discutir degenerescências e transferência de viés para os espectros reconstruídos das componentes. Vimos que a quasi-degenerescência das equações dependem (a) da distribuição das observações sobre as fases orbitais, (b) da variabilidade nos fatores de luz relativos das componentes, (c) da presença de componente(s) muito fraca(s) e (d) do comprimento do intervalo espectral em unidades do máximo desvio Doppler das componentes. Quando espectros em eclipse são usados e, possivelmente, diferentes pesos são adotados para os modos de Fourier mais baixos e mais altos, a quasi-degenerescência pode ser removida. Se os espectros observados são enviesados sistematicamente com relação à fase orbital (por exemplo, devido a erros no processo de normalização), os viés são fortemente transferidos para o espectro reconstruído e, o que é pior, principalmente para a(s) componente(s) mais fraca(s) e/ou para a estrela com menor amplitude de velocidade. Variações despercebidas nas intensidades das linhas conduzem a viés que é maior nas regiões espectrais com alta densidade de linhas. Mais importante ainda, os viés, em todos os espectros reconstruídos são acoplados de uma maneira única e previsível. Esse acoplamento, nos permite remover padrões espúrios dos espectros reconstruídos. O sistema triplo eclipsante RV Crateris foi analisado com essas técnicas, baseado no estudo teórico descrito acima, em ambos domínios de Fourier e de velocidade. Alguns resultados preliminares são apresentados nesse estudo. Além disso, sugerimos um processo para redução do tempo computacional no domínio de velocidade, que foi aplicado em RV Crt para estudar a diferença entre as duas aproximações (Fourier e velocidade) com relação à reconstrução espectral. Este estudo é uma contribuição para o entendimento do processo de reconstrução espectral em ambos domínios, Fourier e velocidade, e como evitar ou lidar com viés nos espectros reconstruídos por essas técnicas. Isso abre um novo campo de pesquisa, uma vez que cada componente em um sistema múltiplo pode ser tratado como uma estrela isolada, tornando possível a determinação precisa de suas abundâncias e parâmetros estelares.