The phenomenon of multiple stellar population in galactic globular clusters through multi-band photometry and Gaia - Hartmann, Eduardo Albuquerque (2023)
O fenômeno de Múltiplas Populações Estelares (MPEs) está presente em todos os Aglomerados Globulares (AGs) massivos bem estudados da Via Láctea. Tanto estudos espectroscópicos quanto fotométricos já estabeleceram que estes objetos possuem um histórico de formação mais complexo do que se imaginava. Medições da abundância de elementos leves (como por exemplo Na, C, O, N) mostram uma variação de estrela para estrela. Isto se reflete em sequências distintas principalmente no Ramo das Gigantes Vermelhas (RGV) quando filtros apropriados são utilizados para construir diagramas cor-magnitude. Neste trabalho utilizamos o levantamento de dados de multi-banda Southern Photometric Local Universe Survey (S-PLUS) para estudar as MPEs em quatro aglomerados: NGC 104, NGC 288, NGC 3201 e NGC 7089. O S-PLUS consiste de 12 filtros que alcançam de 3485 Å(u) até 9114 Å(z), com sete bandas estreitas e cinco largas. Fotometria por PSF foi feita nas imagens coletadas pelo S-PLUS e os prováveis membros dos aglomerados foram selecionados utilizando informações de movimento próprio do levantamento de dados Gaia. Os dados foram calibrados através de um método comparativo se aproveitando do fato de um aglomerado globular estar no campo observado e NGC 3201, um aglomerado com avermelhamento diferencial significativo, foi corrigido por avermelhamento diferencial. A presença de MPEs foi identificada no RGV retificado, seis combinações de cores foram construídas e o algoritmo K-means foi utilizado para separar as populações. Essas foram caracterizadas como Na-ricas e Na-pobres usando dados de abundância da literatura. Os perfis radiais das EMPs foram traçados. Em NGC 288 e NGC 7089 a segunda população está mais concentrada enquanto que em NGC 3201 o contrário é verdadeiro. As atuais teorias de formação de MPEs sugerem uma concentração maior da segunda população. O aglomerado NGC 104 não mostra uma diferença significativa entre as populações. Além disso, analisamos o movimento próprio das populações nos quatro aglomerados. Separando o movimento das estrelas no aglomerado nas suas componentes radial e tangencial e usando uma Regressão Gaussiana Heteroscedástica para traçar os perfis de dispersão de velocidade ao longo da direção radial. Diferenças significativas foram encontradas em três dos aglomerados: NGC 104, NGC 288 e NGC 7089, enquanto que NGC 3201 possui perfis similares entre as duas populações.