Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/58988
Type: Tese
Title: Estudo de populações estelares de aglomerados abertos a partir de dados da missão Gaia DR2
Other Titles: Study of open cluster stellar populations from Gaia DR2 mission data
Authors: Filipe Andrade Ferreira
First Advisor: João Francisco Coelho dos Santos Júnior
First Co-advisor: Wagner José Corradi Barbosa
First Referee: Gustavo Andres Guerrero Eraso
Second Referee: Andres Eduardo Piatti
Third Referee: Wilton da Silva Dias
metadata.dc.contributor.referee4: Orlando José Katime Santrich
metadata.dc.contributor.referee5: Francisco Ferreira de Souza Maia
Abstract: Aglomerados estelares são importantes objetos para o entendimento de como as estrelas evoluem. Seus Diagramas Cor-Magnitude (CMDs) refletem os efeitos da evolução estelar de objetos de mesma idade e composição química. Além disso a determinação de seus parâmetros astrofísicos (idade, distância, excesso de cor e metalicidade) juntamente com a distribuição espacial de uma amostra destes objetos fornece informações sobre a estrutura e a evolução da própria Galáxia. Neste trabalho, utilizamos dados dos catálogos Gaia DR2, 2MASS, APASS DR9 e PAN-STARRs DR1 para desenvolver um conjunto de metodologias para a caracterização de aglomerados abertos, que nos permitiram obter listas de membros precisas,coordenadas equatoriais, parâmetros astrométricos médios, raios e magnitudes integradas. Utilizando 59 aglomerados abertos com idades compreendidas entre 7.5 < log[t] < 9.9, construímos CMDs no plano G versus GBP − GRP e utilizamos um método de correlação cruzada para comparar e agrupar os CMDs de idades parecidas. Com os CMDs compostos, geramos um conjunto de isócronas empíricas de metalicidade solar, que permitiram apresentar um panorama observacional da evolução estelar do visível ao infravermelho dentro do intervalo de idades estudado. A partir da fotometria do Gaia, realizamos calibrações inéditas de idades usando índices morfológicos dos CMDs baseados nas diferenças de cor (∆(GBP − GRP )0 ) e magnitude (∆G) entre o clump de gigantes e o turnoff. Como resultado, notamos que os modelos de evolução estelar PARSEC mostram bom acordo com as isócronas empíricas, principalmente na sequência principal, tendendo a reproduzir a diferença ∆G, porém falhando em demonstrar a diferença ∆(GBP − GRP)0 para idades inferiores a log[t] = 8.8, superestimando-a. Ao mesmo tempo mostram-se sistematicamente mais azuis na baixa sequência principal (MG > 9), especialmente para metalicidades superiores à metalicidade solar, mostrando que os modelos ainda apresentam falhas nas transformações de cores nestes intervalos de luminosidade. A partir de dados do Gaia DR2, foi estabelecida uma metodologia inédita para a busca de novos aglomerados em campos estelares densos baseada em sobredensidades no espaço astrométrico. A metodologia mostrou-se mais efetiva do que diversos métodos de inteligência artificial, especialmente para objetos mais esparsos. Reportamos a descoberta de 62 novos aglomerados com idades entre 6.9 < log(t) < 9.55, distâncias entre 910 < d(pc) < 6300 e excesso de cor entre 0.15 < E(B −V ) < 2.32, possuindo entre 10 e 600 membros. Os novos objetos se encontram no disco Galáctico (−200 < z < 200pc), projetados principalmente na direção do Bojo Galáctico (−10 < l < 10 deg, −5 < b < 5 deg) e são menos concentrados do que a média dos aglomerados da Galáxia.
Abstract: Star clusters are important objects for understanding how stars evolve. Their Color- Magnitude Diagrams (CMDs) show the effects of stellar evolution of coeval objects of same chemical composition. Furthermore, the determination of their astrophysical parameters (age, distance, color excess and metallicity) together with the spatial distribution of a sample of these objects provides information about the structure and the evolution of the Galaxy itself. In this work, we use data from Gaia DR2, 2MASS, APASS DR9 and PAN-STARRs DR1 catalogs to produce a set of methodologies for characterization of open clusters, where precise memberlists, positions, mean astrometric parameters, integrated magnitudes and radii were obtained. Using a sample of 59 open clusters with ages between 7.5 < log[t] < 9.9, we have built CMDs in the G versus GBP − GRP plane and use a cross-correlation method to compare and group CMDs of similar age to produce composite CMDs, from which we generate a set of empirical isochrones of solar metallicity, presenting an observational overview of the stellar evolution from visible to infrared within the studied age interval. Using Gaia photometry, we carried out unprecedented age calibrations based on morphological indices of CMDs based on color (∆(GBP − GRP)0 ) and magnitude (∆G) differences between the red clump and the turnoff. Our results show that PARSEC stellar evolution models present good agreement with empirical isochrones, mainly on the main sequence, where they tend to faithfully predict the difference ∆G. However, they fail to demonstrate the difference ∆(GBP − GRP)0 for ages lower than log[t] = 8.8, overestimating it. At the same time, they are systematically bluer in the low main sequence (M G > 9), especially for metallicities higher than the solar metallicity, showing that the models still present flaws in the color transformations in these luminosity intervals. Based on Gaia DR2 data, an unprecedented methodology was established for the search for new clusters in dense stellar fields based on overdensities in astrometric space. The methodology proved to be more effective than several machine learning methods, especially for sparse objects. We report the discovery of 62 new clusters with ages between 6.9 < log(t) < 9.55, distances between 910 < d(pc) < 6300 and color excess between 0.15 < E(B − V ) < 2.32, having between 10 and 600 members. The new objects are located in the Galactic disk (−200 < z < 200pc), projected mainly towards the Galactic Bulge (−10 < l < 10 deg, −5 < b < 5 deg) and are less concentrated than the average Galactic clusters.
Subject: Aglomerado de estrelas
Via Láctea
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/58988
Issue Date: 17-Mar-2023
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