Análise espectroscópica de estrelas com variabilidade dominada pelo processo de acreção em NGC 2264
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
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Bonnie Romano Zaire
Gabriel Armando Pellegatti Franco
Gabriel Armando Pellegatti Franco
Resumo
Estrelas T Tauri clássicas (ETTCs) são estrelas jovens de baixa massa (M⋆ < 2 M⊙ ), com idades estimadas entre 10^6 - 107 anos, ainda em processo de formação, e variáveis. Neste trabalho, analisamos séries temporais de espectros de 54 ETTCs, com variabilidade fotométrica dominada por manchas quentes, pertencentes ao aglomerado jovem NGC 2264(∼ 3 Myr). Temos como objetivo verificar se estrelas cuja variabilidade é dominada pela acreção poderiam ser a causa da dispersão de ∼ 1 − 2 dex observada na relação entre taxa de acreção de massa e massa estelar, que ainda não é explicada na literatura. Inicialmente, removemos toda a contaminação nebular presente nos espectros das estrelas. Em seguida, normalizamos os espectros, e calculamos a taxa de acreção de massa, através do fluxo da linha de emissão de Hα. Utilizamos em nossos cálculos a distância média mais atual do aglomerado (722 ± 2 pc), obtida com os dados do satélite Gaia. Nossos resultados apontaram para uma variabilidade média da taxa de acreção de massa de 0,4 dex em escala de dias, com apenas 7,4% de nossas estrelas possuindo uma variabilidade maior do que 1 dex em escala de dias, dentro do limite da dispersão da taxa de acreção de massa em função da massa levantada pela literatura. Ao compararmos os resultados obtidos com a nossa amostra, constituída por estrelas cuja variabilidade é dominada pela acreção, com amostras de ETTCs em outros trabalhos da literatura que apresentam variabilidades por diversos processos (acreção, ocultação por poeira, manchas frias), verificamos que a porcentagem de estrelas com alta variabilidade é maior na nossa amostra. Esse resultado indica que, apesar da variabilidade do processo de acreção não explicar toda a dispersão de taxa de acreção de massa por massa observada, podemos dizer que ela tem uma contribuição importante nesta dispersão.
Abstract
Classical T Tauri stars (CTTS) are low-mass young stars (M⋆ < 2 M⊙ ), with estimated ages between 10^6 - 107 years, still in the process of formation, and variable. In this work, we analyzed time series spectral data of 54 CTTS with photometric variability dominated by hot spots, in the young cluster NGC 2264 (∼ 3 Myr). Our goal was to investigate whether stars with accretion-dominated variability could be responsible for the observed spread of ∼ 1 − 2 dex in the mass accretion rate vs. stellar mass relation, which remains unexplained in the literature. First, we removed all nebular contamination from the stellar spectra. We then normalized the spectra and calculated the mass accretion rate using the Hα emission line flux. For our calculations, we adopted the most up-to-date average distance to the cluster (722 ± 2 pc), obtained from Gaia satellite data. Our results revealed an average mass accretion rate variability of 0.4 dex on day timescales, with only 7.4% of our stars exhibiting day-scale variability greater than 1 dex, within the range of the mass-dependent accretion rate dispersion reported in the literature. When comparing our results from a sample of accretion-dominated CTTS, with literature samples where variability arises from different processes (accretion, occultation by dust, cold spots), we found that our sample had a higher percentage of stars with strong variability. This suggests that while accretion variability alone cannot fully explain all the observed mass-dependent dispersion in accretion rates, it plays a significant role in contributing to this dispersion.
Assunto
Estrelas, Estrelas T Tauri, Acreção
Palavras-chave
Formação estelar, Estrelas T Tauri clássicas, Acreção, NGC 2264, Taxa de acreção de massa