Análise fotométrica e espectroscópica de aglomerados abertos da galáxia

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Dias, Rafael Augusto Garcia
• Orientador(a): Bonatto, Charles Jose
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Aglomerados abertos e associações; Galaxia; Evolucao galatica; Estrelas gigantes; Fotometria astronômica; Espectroscopia
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/127054

A idade, distância e composição química de estrelas em diferentes ambientes Galácticos pode revelar o histórico de formação estelar e os detalhes dos processos físicos que deram origem `a nossa Galáxia. Nesse contexto, os aglomerados abertos, traçadores do disco fino Galáctico, são atualmente os melhores exemplos do que se denomina população estelar simples em Astrofísica, ou seja, todas as estrelas de um aglomerado aberto se formaram ao mesmo tempo, apresentando a mesma metalicidade e distância de um referencial na Terra. Embora a espectroscopia de alta resolução de estrelas individuais em aglomerados abertos seja capaz de mapear com grande precisão a distribuição de abundâncias químicas no disco Galáctico, a inomogeneidade metodológica entre diferentes estudos introduz grande dispersão nas medidas, o que, somado aos problemas fotométricos, contribui para as disparidades e discussões acerca da origem de relações fundamentais como a relação idade-metalicidade e o gradiente de abundâncias ao longo do disco, além do entendimento sobre a conexão química (se há alguma) entre estrelas individuais do campo e estrelas em aglomerados. O objetivo deste trabalho ´e usar, pela primeira vez, fotometria e especrtroscopia paralelamente para obter medidas homogêneas de idades, distâncias e composição química global (Fe, Na, Mg, Al, Si e Ca) de aglomerados abertos da Galáxia com o intuito de refinar os vínculos observacionais importantes aos modelos de evolução química da Galáxia, como gradientes de abundância, relação idade-metalicidade e conexão campo-aglomerado. Foram coletadas mais de 14 mil larguras equivalentes para mais de 300 estrelas gigantes em 57 aglomerados abertos da Galáxia, obtidas com espectroscopia de alta resolução (R > 15000) e alta razão sinal ruído (< S=N > 100). A partir desses dados, aplicou-se a análise de larguras equivalentes utilizando-se modelos Kurucz de atmosfera plano paralela com overshooting e cálculo de abundância em regime de equilíbrio termodinâmico local. Foram desenvolvidas ferramentas para automatizar o cálculo dos parâmetros atmosféricos e abundâncias químicas para as centenas de estrelas analisadas. Paralelamente, empregou-se fotometria 2MASS no ajuste de isócronas PARSEC para determinação dos parâmetros físicos fotométricos (distâncias e idades) dos aglomerados da amostra. Determinamos idades, distâncias e abundâncias químicas para os elementos Fe, Na, Mg, Al, Si e Ca em 46 aglomerados abertos da Galáxia. Pela primeira vez foi encontrada correlação significativa entre as abundâncias de sódio e a distância galactocêntrica. Nenhuma correlação do tipo idade-abundâncias foi encontrada. A análise foi realizada de forma a estar na mesma escala de abundâncias de 64 estrelas gigantes de campo na literatura. Em oposição a trabalhos anteriores, mostramos que não há diferenças significativas entre essas e as estrelas gigantes em aglomerados. Os nossos resultados impõe vínculos observacionais importantes aos modelos de evolução química da Galáxia e antecipam o paradigma de análise fotométrica e espectroscópica, de maneira homogênea e sistemática, para um grande número de objetos, em sinergia com a era dos grandes levantamentos de dados em Astrofísica.