Evolução do momento angular de estrelas de baixa massa

dc.creatorLucas Galvão de Jesus
dc.date.accessioned2026-02-24T18:44:36Z
dc.date.issued2025-02-25
dc.description.abstractThe study of the evolution of the angular velocity of low-mass stars is important to understand the stellar dynamo process, since it is correlated with magnetic activity. Recent works indicate that the angular momentum loss of low-mass stars is connected to the Rossby number, Ro, the ratio between the rotation period and the local convective turnover time. Based on this, we investigated the relation between the disk lifetime of young stars, τdisk , and the Rossby number. According to the traditional disk-locking mechanism, stars with ages smaller than τdisk , transfer angular momentum to the disk by torquing the stellar magnetic field that connects the star to the disk. This phenomenon occurs during the contraction phase of the star, and apparently one process compensates for the other, since the angular velocity of the star, Ω, remains almost constant, Ω = Ω initial . When the stellar age becomes larger than τdisk , the star decouples from the disk and its angular velocity varies with time. Initially, the decrease in the moment of inertia due to stellar contraction outweighs the loss of angular momentum through winds and the angular velocity of the star increases. Later, when the star is on the main sequence, its angular velocity reaches a saturation value, the loss of angular momentum through magnetized winds then dominates and the angular velocity of the star’s decreases. To investigate the relationship between Ro and the initial coupling between the star and the disk, we consider that the star is connected to its disk until a Rossby number is reached, defined as the critical Rossby number for disk-star decoupling, Rocrit,D . We modeled the evolution of the angular velocity, starting from different initial values of the stellar angular velocity and using different values of τdisk (equivalent to Rocrit,D ). We compared our models in the Ω vs. age plane of the star with observational data available in the literature for stars of various cluster masses of different ages, with the aim of determining a possible relationship between Rocrit,D and the time the star remains coupled to the disk. Our results suggest that the critical Rossby number decreases with age in the mass range analyzed (from 0.1 to 1.5 M⊙ ). In addition, the results indicate that lower mass stars have higher Rocrit,D values and lower disk lifetime values than the higher mass stars in our sample. This relationship was observed for stars defined as slow, medium and fast rotators. The tendency for the disk lifetime to increase with the mass of the star is in line with the results described in the literature for slow and medium rotators.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1758
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectEstrelas
dc.subjectEstrelas - evolução
dc.subjectMomentos angulares
dc.subject.otherRotação
dc.subject.otherEvolução estelar
dc.subject.otherEstrelas de baixa massa
dc.subject.otherMomento angular
dc.titleEvolução do momento angular de estrelas de baixa massa
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Natália Rezende Landin
local.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-2045-8401
local.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9060799734927633
local.contributor.advisor1Silvia Helena Paixão Alencar
local.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5171-8376
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1898710476426863
local.contributor.referee1Luiz Paulo Ribeiro Vaz
local.contributor.referee1Maria Jaqueline Vasconcelos
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1875982140920420
local.description.resumoO estudo da evolução da velocidade angular de estrelas de baixa massa é importante para entender o processo de dínamo estelar, uma vez que a rotação estelar está correlacionada à atividade magnética. Trabalhos recentes indicam que a perda de momento angular das estrelas está conectada ao número de Rossby, Ro, a razão entre o período de rotação e tempo convectivo local. A partir dessa hipótese, investigamos a relação entre o tempo de vida do disco de estrelas de baixa massa, τdisk , e o número de Rossby. De acordo com o mecanismo tradicional de disk-locking, estrelas com idades menores do que τdisk, transferem momento angular para o disco através de torques do campo magnético estelar que conecta a estrela ao disco. Esse fenômeno ocorre durante a fase de contração da estrela, e, aparentemente, um processo compensa o outro, pois a velocidade angular da estrela, Ω, permanece quase constante, Ω = Ω inicial. Quando a idade da estrela supera τdisk, a estrela desacopla-se do disco e sua velocidade angular varia com o tempo. Inicialmente, a diminuição do momento de inércia devido à contração estelar supera a perda de momento angular por ventos e a velocidade angular da estrela aumenta. Mais tarde, quando a estrela se encontra na sequência principal, a sua velocidade angular atinge um valor de saturação, a perda de momento angular através de ventos magnetizados passa então a dominar e a velocidade angular da estrela diminui. Para investigar a relação de Ro e o acoplamento inicial entre a estrela e o disco, consideramos que a estrela encontra-se ligada ao seu disco até que um número de Rossby seja atingido, definido como número de Rossby crítico para o desacoplamento disco-estrela, Rocrit,D. Modelamos a evolução da velocidade angular, partindo de diferentes valores iniciais de velocidade angular e usando distintos valores de τdisk (equivalente a Rocrit,D). Comparamos nossos modelos no plano Ω vs. idade da estrela com dados observacionais disponíveis na literatura para estrelas de várias massas de aglomerados de diferentes idades, com o objetivo de determinar uma possível relação entre Rocrit,D e o tempo que a estrela permanece acoplada ao disco. Os nossos resultados sugerem que o número de Rossby crítico decai com a idade no intervalo de massa analisado (de 0,1 a 1,5 M⊙ ). Além disso, os resultados indicam que estrelas de menor massa possuem maiores valores de Rocrit,D e menores valores de tempo de vida do disco do que as estrelas de maior massa da nossa amostra. Essa relação foi observada para estrelas definidas como rotadores lentos, medianos e rápidos. A tendência de aumento do tempo de disco com a massa da estrela está em concordância com os resultados descritos na literatura para rotadores lentos e medianos.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0992-7959
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física
local.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA::ASTROFISICA ESTELAR

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