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Aglomerado estelar M67: processos de diluição e a evolução do Momentum Angular
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2007-08-06) Martins, Bruno Leonardo Canto; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Silva, Lício da; ; http://lattes.cnpq.br/2006955162455558; Silva, José Ronaldo Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/8441491501200508; Carvalho Filho, Joel Câmara de; ; http://lattes.cnpq.br/4585335971279853; Nascimento Júnior, José Dias do; ; http://lattes.cnpq.br/5498036360601584
Os aglomerados estelares possuem uma grande variedade de propriedades físicas que os tornam provas valiosas da evolução estelar e galáctica. Estudos recentes mostram uma discrepância entre o modelo padrão de evolução e as observações, principalmente com relação ao nível de mistura e diluição convectiva de elementos leves, bem como na evolução do momentum angular. Para melhor estabelecer algumas destas propriedades, apresentamos uma análise espectroscópica detalhada de 28 estrelas evoluídas, do turn off ao ramo das gigantes, pertencentes ao aglomerado estelar aberto M67. As observações foram feitas com o espectrógrafo UVES+FLAMES no VLT/U2. Determinamos os parâmetros estelares e a metalicidade a partir de análises em ETL de linhas de Fe I e Fe II entre 420 1100 nm. A abundância de 7Li foi obtida a partir da linha do lítio em 6707.78 ˚A, para todas as estrelas da amostra. A abundância de 7Li apresenta, para as estrelas evoluídas de M67, um gradual decrescimento na medida em que a temperatura efetiva diminui. O fator de diluição do Li para estrelas gigantes de M67 com Tef ∼ 4350K é pelo menos 2300 vezes superior ao previsto pela teoria padrão para estrelas gigantes simples de campo. A abundância de Li em função da rotação apresenta uma boa correlação para as estrelas evoluídas de M67, com uma dispersão muito menor do que para as estrelas de campo. A massa e a idade parecem ser alguns dos parâmetros que influenciam tal conexão. Um outro resultado interessante de nosso trabalho diz respeito à descoberta de uma estrela subgigante rica em Li de M67 (S1242). Ela é membro de um sistema binário espectroscópico com alta excentricidade. Sua abundância de Li é 2,7, a maior até então medida em uma estrela evoluída de M67. Duas possibilidades podem explicar este conteúdo anômalo de Li: (i) preservação do Li nos estágios pós turn off devido a efeitos de maré gravitacional, ou (ii) uma dragagem eficiente do Li presente nas camadas abaixo da zona iii convectiva através de difusão atômica em estágios pós-turn off. Também estudamos a relação do 7Li com a evolução do momentum angular em estrelas evoluídas de M67. Os resultados encontrados estão em acordo com estudos anteriores dedicados a estrelas evoluídas deste aglomerado, onde as estrelas de uma mesma região do diagrama CM possuem rotações bastante similares, porém com valores que apontam para uma desaceleração extra ao longo da seqüência principal. Por fim, analisamos as distribuições da velocidade rotacional média e da abundância média de Li em função da idade. Com relação a abundância média de Li, tanto as estrelas em aglomerados quanto as estrelas de campo, apresentam um mesmo decrescimento exponencial do tipo t−β. Tal decrescimento só é observado para idades menores do que 2 Giga-anos. A partir desta idade, observa-se que a abundância média de Li mantém-se constante, diferentemente do que é observado na conexão rotação idade, onde a velocidade rotacional média decresce lentamente com a idade
Análise da variabilidade fotométrica de estrelas análogas ao sol observadas pela missão TESS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-19) Amorim, Rillck Guilherme de Souza Barros de; Martins, Bruno Leonardo Canto; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; http://lattes.cnpq.br/6233315013338711; Leão, Izan de Castro; Medeiros, José Renan de; Lopes, Carlos Eduardo Ferreira
A missão espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) está revolucionando a busca de exoplanetas utilizando a técnica de trânsito planetário por meio de observações fotométricas que também conseguem exibir sinais de variabilidade estelar. O estudo dessas variabilidades em corpos análogos ao Sol é de fundamental importância para compreendermos as dinâmicas estelares de alvos que possuem características semelhantes à única estrela conhecida que hospeda um planeta com vida. Sob tal perspectiva, analisamos a variabilidade fotométrica de estrelas semelhantes ao Sol. Essas estrelas foram selecionadas com base em parâmetros fotométricos e atmosféricos obtidos do catálogo Gaia DR3, com critérios que exigem similaridade aos parâmetros solares. Após a seleção, encontramos 4.932 alvos. Para o estudo da variabilidade fotométrica, utilizamos curvas de luz de baixa cadência, com intervalos de 2 minutos de exposição, provenientes da missão TESS. Aplicamos os métodos estatísticos: Fast Fourier Transform (FFT), periodograma Lomb-Scargle e mapa wavelet. Ao final da análise, obtivemos o seguinte resultado: 329 alvos com curvas de luz apresentando sinal de rotação (correspondendo a 6, 67% da nossa amostra), 288 alvos com assinatura de rotação de período dúbio (5, 84%), 467 alvos possuindo sinal de variabilidade com assinatura ambígua (9, 47%), 4 alvos com sinal típico de estrelas pulsantes (0, 10%), 22 alvos pertencentes a sistemas binários eclipsantes (0, 43%) e 3759 alvos que não apresentaram modulação detectável, com sinal fotométrico classificado como ruidoso (76, 21%). De modo geral, encontramos estrelas análogas solares que rotacionam com períodos entre 0, 410 e 10, 452 dias, com valor médio de 4, 507 dias, ou seja, mais rapidamente do que o Sol, que possui período de rotação de ∼ 25 dias em sua faixa equatorial. Além disso, registramos a presença de erupções estelares em 76 alvos da nossa amostra, com energias que apresentam valores da ordem de 1032 a 1035 ergs.
Analise do Excesso de Infravermelho de Estrelas Evoluídas Observadas pelo Satelite Kepler
(2015-12-21) Lima Junior, Jose Edvaldo De; Martins, Bruno Leonardo Canto; Medeiros, Jose Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; ; http://lattes.cnpq.br/2412020874966412; Miranda, Antonio Carlos Da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101
Este trabalho tem como foco principal a análise do infravermelho das 1916 estrelas gigantes vermelhas do catálogo de Pinsonneault. Para realizar tal análise nos utilizamos da avaliação do diagrama cor-cor como primeiro critério de seleção para a procura de estrelas com excesso de infravermelho, das quais 47 estrelas foram selecionadas, depois analisamos as distribuições espectrais de energia ou SED onde 29 estrelas foram selecionadas e para confirmação do excesso de infravermelho, passamos pela inspeção visual, onde das 29 estrelas apenas uma não apresentou contaminação por background de galáxias ou por uma estrela próxima. Na inspeção visual, e nas SEDS analisamos o excesso nas bandas W1, W2 e principalmente nas bandas W3 e W4 do satélite WISE. Por fim calculamos a temperatura dessa poeira em aproximadamente 200K.
Análise wavelet da variabilidade do quasar 3C 273
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-09-14) Rocha, Nathalia Mattos Novaes da; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; ; http://lattes.cnpq.br/5376461651668363; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; Dantas, Maria Aldinez; ; http://lattes.cnpq.br/4109484014804133
Descoberto em 1963, 3C 273 foi o segundo quasar identificado e catalogado no Terceiro Catálogo de Cambridge para rádio fontes, e o primeiro para o qual as linhas de emissão foram identificadas com uma sequência de hidrogênio desviada para o vermelho. Ele é o quasar mais brilhante da esfera celeste, o mais estudado, analisado, e com uma resultante abundância de dados disponíveis em uma vasta literatura. A análise precisa dos desvios das linhas espectrais de quasares, fornece informação suficiente para pôr em prova a variação das constantes fundamentais da natureza e similarmente da taxa de expansão do universo. A análise da variabilidade das curvas de luz desses corpos, e a consequente precisão das suas periodicidades, é de suma importância pois proporciona uma eficácia nas observações deles, possibilita uma maior compreensão dos seus fenômenos físicos, e torna factível a realização de observações espectrais em datas mais exatas (momentos nos quais suas curvas de luz apresentam picos acentuados e, por conseguinte, espectros mais ricos em informação). Na presente dissertação, vinte e oito curvas de luz do quasar 3C 273 são estudadas, abrangendo todas as faixas do espectro eletromagnético (da emissão rádio aos raios gama), totalizando na análise de quatro curvas de luz para cada faixa. Aplicamos o método da Transformada Wavelet Contínua do tipo Morlet de ordem w = 06 e obtivemos resultados precisos e coerentes com a literatura.
Análise wavelet e modelo de manchas em curvas de luz estelares dos telescópios espaciais Kepler e CoRoT
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-12-22) Castrillon, Jenny Paola Bravo; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/8121106183137224; Valio, Adriana Benetti Marques; ; http://lattes.cnpq.br/1041565102315246; Miranda, Antonio Carlos da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Soares, Maria Cristina de Assis Rabello; ; http://lattes.cnpq.br/4104892051283890
Análogas às manchas e fáculas fotosféricas solares, cuja visibilidade é modulada por rotação estelar, as regiões ativas estelares consistem em grupos de manchas escuras na superfície da estrela e fáculas brilhantes causadas pelo seu campo magnético. Atualmente, as manchas estelares estão bem estabelecidas como os principais marcadores usados para estimar o período de rotação estelar. Por outro lado, o comportamento dinâmico das manchas também pode ser utilizado para analisar outros fenômenos relevantes, tais como a presença de atividade magnética e os seus ciclos. Para determinar o período de rotação estelar, identificar a presença de regiões ativas e investigar se a estrela manifesta ou não rotação diferencial, aplicamos dois métodos: uma análise wavelet e um modelo de manchas. O procedimento wavelet também é aplicado na análise de pulsações e na busca por assinaturas específicas para esta variabilidade estelar particular dentre os diferentes tipos de estrelas variáveis pulsantes. A transformada wavelet tem sido usada como uma ferramenta poderosa para o tratamento de vários problemas em astrofísica. Neste trabalho mostramos que a análise em tempo-frequência das curvas de luz estelares, utilizando a transformada wavelet, é uma ferramenta prática para a identificação de rotação, atividade magnética e assinaturas de pulsação. Apresentamos a composi- ção espectral e as variações multiescala das séries temporais para quatro classes de estrelas: alvos dominados pela atividade magnética, estrelas com planetas, aquelas com trânsitos binários, e estrelas pulsantes. Aplicamos a wavelet Morlet de 6 a ordem, que oferece alta resolução em tempo e frequência. Ao aplicar a transformada wavelet no sinal, obtemos os espectros de potência wavelet local e global. O primeiro é interpretado como a distribuição de energia do sinal no espaço tempo-frequência, e o segundo é obtido por integração temporal do mapa local. Sendo a transformada wavelet uma ferramenta matemática útil para sinais não estacionários, esta técnica aplicada v às curvas de luz, obtidas a partir das missões espaciais Kepler e CoRoT, nos permite identificar claramente determinadas assinaturas para diferentes fenômenos. Em particular, foram identificados padrões para a evolução temporal do período de rotação, bem como uma outra periodicidade decorrente dos efeitos das regiões ativas nas curvas de luz analisadas; a continuidade de uma determinada escala (frequência) durante a maior parte do tempo pode representar um indicador de rotação e atividade. Além disso, uma assinatura de padrão de batimento no mapa wavelet local de estrelas pulsantes ao longo de todo o tempo também foi detectada. O segundo método é baseado na detecção de manchas estelares durante os trânsitos de um planeta extrasolar que orbita sua estrela-mãe. Quando um planeta eclipsa sua estrela-mãe é possível detectar fenômenos físicos que ocorrem na superfície da estrela. Se uma mancha escura na superfície estelar é eclipsada parcial ou totalmente, a luminosidade estelar integrada aumentará ligeiramente. A análise da curva de luz medida durante um trânsito planetário nos permite inferir propriedades físicas das manchas estelares como o tamanho, a intensidade, a posição e a temperatura. Ao detectar a mesma mancha em trânsitos consecutivos, é possível obter informações adicionais, como o período de rotação estelar na latitude do trânsito planetário, a rotação diferencial, e os ciclos de atividade magnética. Observações do trânsito planetário nas estrelas CoRoT-18 e Kepler-17 foram usadas para aplicar este modelo.
Análise wavelet em curvas de luz estelares de sistemas binários da missão espacial CoRoT
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-09-16) Lira, Suzierly Roque de; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/1573397066066575; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Soares, Braulio Batista; ; http://lattes.cnpq.br/8875171330114773
Os sistemas binários constituem ambientes fundamentais para conhecermos as propriedades fundamentais das estrelas. Neste trabalho, analisamos 99 sistemas binários identificados pela missão espacial CoRoT. A partir do estudo dos diagramas de fase destes sistemas, nossa amostra é dividida em três grupos: aquele cujos sistemas são caracterizados pela variabilidade relativa aos eclipses binários; aquele no qual observamos componentes com fortes modulações, provavelmente associadas à presença de manchas escuras na superfície da estrela; e aquele constituído de sistemas com variabilidade associada à expansão e contração das camadas superficiais. Para as estrelas que apresentam eclipses binários em suas curvas de luz, utilizamos diagramas de fase a fim de estimar a classificação desses sistemas quanto à sua morfologia, com base no estudo das superfícies equipotenciais. Neste contexto, para determinar o período de rotação, identificar a presença de regiões ativas, investigar a possibilidade dos sistemas apresentarem rotação diferencial e analisar as pulsações estelares utilizamos o procedimento wavelet. A transformada wavelet tem sido utilizada como uma ferramenta poderosa no tratamento de um amplo número de problemas em Astrofísica. Através desta transformada, pode-se realizar uma análise em tempo-frequência de curvas de luz rica em detalhes que contribuem significativamente para o estudo de fenômenos associados com a rotação, a atividade magnética e as pulsações estelares. Neste trabalho, aplicamos a wavelet Morlet de 6ª ordem, que oferece uma alta resolução em tempo e frequência e obtemos os espectros de potência wavelet local (interpretado com a distribuição de energia do sinal) e global (integração temporal do mapa local). Utilizando a análise wavelet, identificamos as periodicidades relacionadas a treze sistemas com modulação rotacional, além da assinatura de padrão de batimento no mapa wavelet local de cinco variáveis pulsantes ao longo de toda a janela temporal.
Atividade cromosférica induzida por planetas extrasolares gigantes
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-08-02) Chagas, Maria Liduina das; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/3505845652843695; Silva, José Ronaldo Pereira da; ; http://lattes.cnpq.br/8441491501200508; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058
No presente trabalho, analisamos o comportamento da atividade cromosférica de estrelas com planetas em função de diferentes parâmetros planetários, procurando possíveis efeitos do planeta sobre a cromosfera da estrela hospedeira. Para esse estudo selecionamos uma amostra de 73 estrelas da sequência principal com planetas de tipo espectral F, G e K. Nossa análise mostra que entre as estrelas com planetas que apresentam semieixo maior menor que 0,15 UA (1,5 1011 m), algumas apresentam elevada emissão do fluxo de CaII, em paralelo com recentes resultados encontrados para o fluxo de raio-X. No entanto, em contraste a Kashyap et al. (2008), que afirmam que o aumento no fluxo de raio-X em estrelas com planetas está associado a grande proximidade do companheiro planetário. Nós sugerimos que tal aspecto, pelo menos no contexto de emissão de fluxo de CaII, seja devido a um efeito de seleção da amostra. Estudamos também o comportamento da emissão de fluxo de CaII em função de parâmetros orbitais como período orbital e excentricidade, e nenhuma tendência clara foi encontrada, reforçando a nossa sugestão de que o aumento da atividade cromosférica de estrelas com planetas é um fenômeno estelar intrínseco
Busca por discos circunstelares em torno de estrelas cromosfericamente ativas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-11-22) Gonçalves, Nizomar de Sousa; Martins, Bruno Leonardo Canto; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; http://lattes.cnpq.br/2200080719956678; Pacheco, Eduardo Janot; Leão, Izan de Castro; http://lattes.cnpq.br/2153938352979031; Medeiros, José Renan de; Fernandes, Marcelo Borges
Os discos circunstelares são componentes da formação de sistemas planetários e, ao mesmo tempo, um produto destes processos. Por outro lado, os discos de detritos são vestígios do processo de formação planetária, indicando a formação de sistemas planetários. Nota-se que os estágios mais importantes dos discos circunstelares são: o disco protoplanetário e o disco secundário (ou disco de detritos), os quais podem ser associados às idades estelares. O índice de atividade cromosférica, logR′HK, é utilizado como um traçador de idade estelar. Dessa forma, é razoável buscar uma relação entre a atividade cromosférica e a presença de um disco circunstelar, contudo, estudos dessa natureza ainda são raros. Nesse cenário, buscamos por discos circunstelares em uma amostra de 2845 estrelas de campo com atividades cromosféricas conhecidas. Buscamos excesso no infravermelho, sendo utilizados dados do WISE nas bandas 3, 4 µm, 4, 6 µm, 12 µm e 22 µm. Esses dados, por sua vez, foram combinados com dados das missões 2MASS e GAIA para gerar uma Distribuição Espectral de Energia (SED) na plataforma virtual VOSA e as curvas das SEDs foram sintetizadas pelo modelo BT-Settl. O excesso no infravermelho foi caracterizado pela significância do excesso e as estrelas candidatas a hospedar discos circunstelares passaram por inspeção visual das imagens, bem como foram verificadas suas latitudes galácticas. Ao final deste processo, foram confirmadas quatro estrelas com discos circunstelares, classificados como discos de detritos. Os parâmetros que caracterizam os discos detritos (temperatura, fração de luminosidade, raio e massa) foram calculados e comparados com os resultados da literatura. Observamos que a fração de luminosidade e a massa dos discos de detritos decrescem com a idade dos sistemas estelares. Por fim, constatamos que os discos de detritos da nossa amostra foram encontrados em torno de estrelas cromosfericamente mais ativas. Em comparação com os resultados da literatura, parece haver anticorrelação entre a fração de luminosidade dos discos de detritos e o índice de atividade cromosférica.
Busca por excesso no infravermelho médio em estrelas evoluídas com fotometria WISE e 2MASS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-09-11) Silva, Danielly Freire da; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/0375272586762745; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Miranda, Antonio Carlos da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101
Busca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSBusca por Excesso no Infravermelho Médio em Estrelas Evoluídas com Fotometria WISE E 2MASSDiscos de detritos são comumente detectados orbitando estrelas da sequência principal, mas pouco se sabe sobre seu destino quando as estrelas evoluem ao longo dos estágios subgigante e gigantes. Jones (2008) encontrou fortes evidências sobre a presença de excesso de IR médio em estrelas do tipo G e K e classe de luminosidade III, utilizando dados fotométricos dos catálogos Two-Micron All Sky-Survey (2MASS) e WISE. Embora a origem desses excessos permanece incerto, é plausível que eles surgem a partir de discos de detritos em torno destas estrelas. O presente estudo traz uma pesquisa inédita na busca de excesso de IR médio em estrelas evoluídas simples e binárias do tipo espectral F, G e K das classes de luminosidade IV, III, II e Ib. Para este estudo, utilizamos dados fotométricos do WISE e 2MASS para uma amostra de 3000 estrelas evoluídas, com magnitude visual até 6,5. Como principais resultados, verificou-se que a frequência de estrelas evoluídas mostrando excesso de IR médio e aumentos excessivos das classes de luminosidade IV e III para as classes de luminosidade II e Ib. Além disso, não existe uma clara diferença entre a presença de excesso de IV em sistemas binários e único para todas as classes de luminosidade analisados.
A catalog of rotational and radial velocities for evolved stars
(EDP Sciences, 2006-07-20) Martins, Bruno Leonardo Canto; de Medeiros, José Renan; Silva, J. R. P.; Nascimento Júnior, José Dias do; da SIlva, L.; Melo, C.; Burnet, M.
Aims.The present paper describes the first results of an observational program intended to refine and extend the existing measurements of metal-poor stars, with an emphasis on field evolved stars. Methods.The survey was carried out with the FEROS and CORALIE spectrometers. For the measurements, obtained from spectral synthesis, we estimate an uncertainty of about 2.0. Results.Precise rotational velocities are presented for a large sample of 100 metal-poor stars, most of them evolving off the main–sequence. For the large majority of the stars composing the present sample, rotational velocities have been measured for the first time
Chromospheric activity of stars with planets
(Astronomy & Astrophysics, 2011) Martins, Bruno Leonardo Canto; Chagas, M. L. das; Alves, S.; Leão, Izan de Castro; Souza Neto, L. P. de; Medeiros, José Renan de
Context. Signatures of chromospheric activity enhancement have been found for a dozen stars, pointing to a possible star-planet interaction. Nevertheless in the coronal activity regime, there is no conclusive observational evidence of such an interaction. Does star-planet interaction manifest itself only for a few particular cases, without having a major effect on stars with planets in general? Aims. We aim to add additional observational constraints to support or reject the major effects of star-planet interactions in stellar activity, based on Ca II chromospheric emission flux. Methods. We performed a statistical analysis of Ca II emission flux of stars with planets, as well as a comparison between Ca II and X-ray emission fluxes, searching for dependencies on planetary parameters. Results. In the present sample of stars with planets, there are no significant correlations between chromospheric activity indicator log(RHK) and planetary parameters. Furthermore, the distribution of the chromospheric activity indicator for stars without planets is indistinguishable from the one with planets.
Comportamento multifractal e variabilidade em AGNs: estudo de quasares amplificados por lente gravitacional e análise espectral multibanda
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-02-27) Souza, Rhimon Alves de Assis; Medeiros, José Renan de; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; https://orcid.org/0000-0002-5955-5882; http://lattes.cnpq.br/7626012075766287; Martins, Bruno Leonardo Canto; Leão, Izan de Castro; Freitas, Daniel Brito de; Alcaniz, Jailson Souza de
O estudo de quasares com imagens distorcidas por lentes gravitacionais oferece uma oportunidade única para testar teorias astrofísicas, como a natureza da matéria escura e o modelo cosmológico. A análise das curvas de luz desses quasares é fundamental, pois fornece informações essenciais sobre as propriedades do objeto lente e das regiões emissoras. O objetivo desta pesquisa é investigar o comportamento multifractal em quasares lentificados, examinando sua relação com o ambiente e o impacto do efeito de microlente na variabilidade. Neste trabalho, demonstramos a conexão entre multifractalidade e variabilidade nas imagens A e B (formadas pela lente gravitacional) de 14 quasares, selecionados com base na disponibilidade de séries temporais de longa duração e alta cadência observacional. Além disso, uma análise multibanda foi implementada para estudar a variabilidade em diferentes estruturas do Núcleo Galáctico Ativo (do inglês, AGN), fornecendo informações sobre os processos físicos atuantes em distintas regiões do objeto. Para isso, a segunda parte desta pesquisa foca na análise do AGN Mrk 421, com o objetivo de examinar a multifractalidade das curvas de luz em diversas bandas de emissão, correlacionar métricas multifractais com a variabilidade e, assim, ter ferramentas de análises estatísticas não lineares, como uma ferramenta robusta para a análise da variabilidade em AGNs.
Cosmological evolution of quasar radio emission in the view of multifractality
(American Astronomical Society, 2019-03-11) Martins, Bruno Leonardo Canto; Belete, A. Bewketu; Femmam, Smain; Tornikosk, Merja; Lähteenmäki, Anne; Tammi, Joni; Leão, Izan de Castro; Medeiros, J. R. de
Variations in scaling behavior in the flux and emissions of distant astronomical sources with respect to their cosmic time are important phenomena that can provide valuable information about the dynamics within the sources and their cosmological evolution with time. Different studies have been applying linear analysis to understand and model quasars’ light curves. Here, we study the multifractal behavior of selected quasars’ radio emissions in their observed frame (at 22 and 37 GHz bands) and their rest frame. To this end, we apply the wavelet transform-based multifractal analysis formalism called wavelet transform modulus maxima. In addition, we verify whether the autoregressive integrated moving average (ARIMA) models fit our data. In our work, we observe strong multifractal behavior for all the sources. Additionally, we find that the degree of multifractality is strongly similar for each source and significantly different between sources at 22 and 37 GHz. This similarity implies that the two frequencies have the same radiation region and mechanism, whereas the difference indicates that the sources have intrinsically different dynamics. Furthermore, we show that the degree of multifractality is the same in the observed and rest frames of the quasars, i.e., multifractality is an intrinsic property of radio quasars. Finally, we show that the ARIMA models fit the 3C 345 quasar at 22 GHz and partially fit most of the time series, with the exception of the 3C 273 and 3C 279 quasars at 37 GHz, for which the models are found to be inadequate
Debris disks among Kepler solar rotational analog stars
(American Astronomical Society, 2018-12-21) Martins, Bruno Leonardo Canto; Silva Sobrinho, R.; Costa, A. D. da; Leão, Izan de Castro; Silva, D. Freire da; Teixeira, M. A.; Souza, M. Gomes de; Freitas, D. Freire da; Bravo, J. P.; Chagas, M. L. das; Medeiros, José Renan de
Observations of circumstellar disks provide a powerful tool for our understanding of planetary system dynamics. Analogs to the solar system asteroid belts, debris disks result from the collision of the remaining solid material of the planet formation process. Even if the presence of disks is now reported for hundreds of stars, its detection around stars similar to the Sun is still very sparse. We report the results of a search for debris disks around Kepler stars with surface physical parameters close to solar values, including rotation period, using observations by the Wide-field infrared Survey Explorer. From the entire sample of Kepler stars, 881 targets were identified with these parameters and only six of them (KIC 1868785, 7267949, 7435796, 10533222, 11352643, and KIC 11666436) show unambiguous infrared excess, for which we determined as debris disk physical parameters. Interestingly, the present study reveals traces of debris disks much more massive and brighter than the solar system zodiacal dust, probably resulting from recent violent collisional events, orbiting stars with ages around the solar values.
Desvio gravitacional relativístico em ambiente estelar e cinemática de aglomerados abertos - M67, um laboratório único
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-05-02) Souza Netto, Milton Gomes de; Leão, Izan de Castro; Medeiros, José Renan de; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; http://lattes.cnpq.br/2153938352979031; http://lattes.cnpq.br/7482494508479885; Martins, Bruno Leonardo Canto; Pinto, Helio Jaques Rocha; Alcaniz, Jailson Souza de; Silva Júnior, Raimundo
Aglomerados estelares fornecem informações cruciais, desde sobre as origens estelares até sobre a estrutura da Via Láctea, ou mesmo para testes de física fundamental. Em particular, Messier 67 (M67) é um importante aglomerado aberto por ter metalicidade e idade semelhantes às do Sol. Apresentamos um estudo observacional dos fenômenos que podem afetar as medidas de velocidade radial (VR) de estrelas pertencentes a M67, assim resolvendo informações sobre a cinemática do aglomerado e realizando um teste único da Teoria da Relatividade Geral. Com base em técnica recente, a diferença entre duas medidas independentes de VR, espectroscópicas e astrométricas, de estrelas pertencentes a um dado aglomerado, permite detectar empiricamente, por exemplo, o movimento global do aglomerado e o desvio gravitacional para o vermelho previsto pela Relatividade Geral. As medidas espectroscópicas e astrométricas de VR foram obtidas dos arquivos públicos do espectrômetro HARPS e do satélite Gaia, respectivamente. Duas amostras iniciais, de 1278 e 144 estrelas, foram criteriosamente selecionadas, resultando em uma amostra final de 74 estrelas. Detectamos quantitativamente o desvio gravitacional para o vermelho (GR) em M67, dando um novo suporte `a Teoria da Relatividade Geral. Também detectamos pela primeira vez um movimento rotacional (ou de cisalhamento) aparente em M67, com gradiente de rotação de ∼ 66 m s−1 pc−1. Com estes resultados, um novo banco de dados com valores de VR representando medições livres de efeitos são fornecidos como subproduto desta tese. Finalmente, calculamos, a partir de novos dados, uma massa de virial de 1980 ± 100 M e um raio de maré de 14,2 ± 0,3 pc para M67, em acordo com a literatura. De modo geral, a determinação empírica da rotação do aglomerado é de grande utilidade para o estudo cinemático tanto do aglomerado em si, quanto de sua relação com a estrutura da Via Láctea. Além disso, o presente estudo contribui com o preenchimento de uma lacuna entre os testes da Teoria da Relatividade Geral, visto que a teoria foi pouco testada em ambientes estelares.
Determinação automática dos parâmetros atmosféricos a partir de espectros estelares
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-28) Gomides, Mayara Kalita Moura; Martins, Bruno Leonardo Canto
A parametrização estelar trouxe uma série de avanços para Astrofísica Estelar, mas determinar os parâmetros físicos com boa precisão é um problema bastante complexo. Grande parte desses parâmetros físicos são obtidos diretamente da análise espectral. Essa análise é feita a partir de diferentes medidas no espectro estelar. A principal, é a medida da largura equivalente (LE) de linhas metálicas. O procedimento mais comum para medir as LEs de linhas espectrais é usar rotinas interativas no IRAF. Atualmente há um grande número de códigos computacionais que auxiliam na determinação de parâmetros físicos fundamentais da atmosfera estelar, como por exemplo: MOOG, SPECTRUM, Turbospectrum, dentre outros. Esses programas, no entanto, são desenvolvidos para executar tarefas específicas e nenhum deles executa todo o processo de síntese espectral e a obtenção dos parâmetros atmosféricos. Neste trabalho apresentamos uma única e precisa ferramenta automática que criamos e será utilizada na determinação de parâmetros físicos fundamentais da atmosfera estelar, tais como temperatura efetiva, gravidade superficial, velocidade microturbulenta e metalicidade. A ferramenta poderá diminuir, de forma considerável, o tempo necessário para a caracterização física de uma amostra de estrelas. Com esta ferramenta em mãos, aplicamos a técnica da síntese espectral para uma amostra de estrelas evoluídas do aglomerado estelar NGC 2345.
Efeitos da opacidade no estudo da turbulência interestelar
(2015-09-11) Correia, Caio Fábio Teixeira; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/6646088186682836; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Freitas, Daniel Brito de; ; http://lattes.cnpq.br/2709876077692695; Miranda, Antonio Carlos da Silva; ; http://lattes.cnpq.br/3236324734090101; Gonçalves, Diego Falceta; ; http://lattes.cnpq.br/4198814149144165
Neste trabalho estudamos a qualidade da estimativa do Número de Mach (MS) a partir das larguras de linha de 13CO em nuvens moleculares do meio interestelar (MIE), levando em conta efeitos de opacidade e auto absorção. Para tanto, nós analisamos simulações magnetohidrodinâmicas (MHD), incluindo um pós-processamento para incluir os efeitos da transferência radiativa em observações de rádio de nuvens reais. Nós encontramos uma boa concordância para o valor medido de MS com o valor verdadeiro, disponível através das simulações. Entretanto, nós encontramos que o alargamento das larguras de linha de CO devido à opacidade, em meios oticamente densos, causa uma super estimativa deMS, por um fator 1; 16 1; 3. Nós também mostramos que esta super estimativa tem dependência com o campo magnético da nuvem molecular. A turbulência super-Alfvénica (campos magnéticos fracos) irá causar um maior alargamento das linhas de emissão de CO em comparação com a turbulência sub- Alfvénica (fortes campos magnéticos), para todo o intervalo de profundidades óticas aqui estudadas. Estes resultados têm implicações na relação entre o desvio padrão da densidade de coluna ( N=hNi) e o Número de MachMS da nuvem, obtidos observacionalmente. Em adição a isto, investigamos a capacidade da técnica de Análise de Componentes Principais (PCA) em detectar variações do espectro de potências da velocidade, em regimes de alta profundidade ótica. Para isso, nós estudamos observações sintéticas de CO em simulações de meios MHD e de distribuição Browniana fracional. Nossos resultados indicam que PCA é capaz de detectar mudanças no espectro de potências da velocidade, mesmo em regimes de alta opacidade, e que isto ocorre porque, além da informação espectral, esta técnica é sensível a informações de fase, contrastando com outras técnicas baseadas unicamente em informação espectral, que por sua vez satura para um índice espectral de B ~ - 3 em meios oticamente densos.
Efeitos da transferência radiativa em diferentes técnicas de rastreamento do campo magnético no meio interestelar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-14) Santana, Josias Valentim; Leão, Izan de Castro; Medeiros, José Renan de; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; http://lattes.cnpq.br/2153938352979031; https://orcid.org/0000-0002-2880-9077; http://lattes.cnpq.br/2032268805847036; Martins, Bruno Leonardo Canto; Lopes, Carlos Eduardo Ferreira; Freitas, Daniel Brito de
Sondar campos magnéticos em nuvens moleculares é tipicamente difícil, mesmo com o uso de polarimetria. Novas técnicas vêm sendo desenvolvidas para se rastrear campos magnéticos em meios turbulentos usando-se mapas de canais de velocidade, os quais podem ser obtidos por espectrômetros comuns. Nesta tese, estudamos a turbulência magnetohidrodinâmica com base em simulações de cubos de dados tridimensionais de alta resolução que representam meios interestelares opticamente espessos, de modo a obter calibrações que permitam mapear o campo magnético de meios reais. Dez cubos de dados completos de alta-resolução, contendo mapas de posição-posição-velocidade (PPV) com resolução de 7923, foram produzidos com o código ZEUS-MP/3D. Os cubos simulam linhas de emissão dos isótopos 12CO, 13CO e C18O de nuvens moleculares sintéticas e incluem os processos de transferência radiativa. As condições para o meio são de simulações magnetohidrodinâmicas isotérmicas de fluido único com agitação forçada. Três técnicas que permitem rastrear a morfologia do campo magnético sem polarimetria foram testadas: a anisotropia da função de correlação (CFA), análise de componentes principais das anisotropias (PCAA) e técnica do gradiente de velocidade (VGT). Estudos anteriores testaram essas técnicas usando dados numéricos de baixa resolução, no caso de meios opticamente finos, e subblocos não periódicos de alta resolução no caso de meios opticamente espessos. Esta tese apresenta um novo estudo cujos parâmetros de escala aplicados nos cubos de dados completos de alta-resolução aprimoram a precisão na medição do campo magnético. Esta nova análise mostra que, na presença de absorção, as técnicas VGT e CFA podem rastrear com sucesso a orientação dos campos magnéticos médios e espessos, o que está de acordo com os resultados numéricos de baixa resolução obtidos para meios opticamente finos. A anisotropia dos vórtices de turbulência tende a variar tanto com a mudança do número de Mach alfvénico quanto com o canal de velocidade. Contudo, uma direção preferencial para a anisotropia se manifesta quando tratamos o mesmo canal de velocidade com módulo diferente de zero para 13CO e C18O, ao passo que quando a velocidade é próxima de zero em módulo, 12CO e C18O é que apresentam direção preferencial. Semelhante a simulações anteriores de meios opticamente finos, nossas análises mostram que a técnica PCCA também é pouco viável para o estudo de meios opticamente espessos. Podemos concluir que a técnica que melhor explica os diversos casos que analisamos é a VGT, na qual consegue explicar de forma melhor o campo magnético para as mais diversas características do meio. Contudo, todas as técnicas de rastreamento de campo magnético necessitam de ajustes.
O estudo de erupções estelares em aglomerados abertos utilizando curvas de luz TESS
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-09) Aguiar, José Luan Araújo; Martins, Bruno Leonardo Canto; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; http://lattes.cnpq.br/2885636148319253; Leão, Izan De Castro; Medeiros, José Renan de; Fernandes, Marcelo Borges
Os campos magnéticos estelares estão diretamente ligados aos parâmetros fundamentais das estrelas, como idade e massa e, além disso, podem originar eventos extremamente energéticos, denominados erupções estelares. Esses eventos correspondem a grandes explosões que ocorrem na superfície das estrelas devido a variações das linhas desses campos. O estudo desses fenômenos pode indicar o comportamento da atividade magnética das estrelas, além de influenciar o ambiente em torno da estrela, como nas condições atmosféricas de planetas próximos. Neste trabalho, investigamos a atividade dessas erupções em 15 aglomerados abertos, de diferentes idades, utilizando curvas de luz TESS de curta cadência. Nosso estudo foi baseado na análise de 3892 curvas de luz de 1518 estrelas, resultando em 2288 erupções. As propriedades destas erupções, tais como, duração equivalente e energia na banda TESS, foram calculadas para cada evento. Os resultados revelaram uma diminuição na ocorrência de erupções com o aumento da idade dos aglomerados. A maioria das erupções, com 1092 eventos, foi observada nas Plêiades, centenas de eventos nas Hyades e α Persei, e algumas dezenas na Alessi 13, IC 2602 e Praesepe. A energia das erupções observadas se distribui entre 4,154×1032 e 2,892×1035 ergs. Não foram identificadas erupções em aglomerados com mais de um bilhão de anos. Ao comparar Praesepe e Hyades, ambas com cerca de 700 milhões de anos, observamos diferenças significativas na frequência de erupções. Concluímos que, embora a atividade de erupções diminua com a idade, outras propriedades astrofísicas, como variações nos períodos de alta e baixa atividade magnética, influenciam diretamente a taxa de frequência de erupções.
Estudo sistemático de estrelas variáveis na era dos grandes surveys
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-03-01) Lopes, Carlos Eduardo Ferreira; Medeiros, José Renan de; ; http://lattes.cnpq.br/9151590034650501; ; http://lattes.cnpq.br/4656875806985353; Martins, Bruno Leonardo Canto; ; http://lattes.cnpq.br/2673267660389058; Freitas, Daniel Brito de; ; http://lattes.cnpq.br/2709876077692695; Pacheco, Eduardo Janot; ; http://lattes.cnpq.br/0350534280247463; Catelan, Marcio; ; http://lattes.cnpq.br/9082699094271976
O interesse na análise sistemática de séries temporais de dados astronômicos, bem como o desenvolvimento em instrumentação astronômica e a automação durante as últimas duas décadas, deu origem a várias questões de como analisar e sintetizar a quantidade crescente de dados. Esses dados tem levado a muitas descobertas na astronomia moderna nas áreas da exoplanetologia, asterosismologia e da evolução estelar. Entretanto, os métodos de tratamento e de análise de dados não têm conseguido acompanhar o desenvolvimento dos próprios instrumentos, embora grande esforço tenha sido realizado nessa direção. Neste trabalho, são propostos novos métodos de análise de dados além de dois catálogos de estrelas variáveis que permitiram o estudo da modulação rotacional e da variabilidade estelar. Foram analisados dados de duas missões fotométricas distintas: CoRoT (COnvection ROtation and planetary Transits) e WFCAM (Wide Field CAMera). Esta Tese descreve diversos métodos de análise de dados fotométricos, além de propor e aperfeiçoar técnicas de seleção utilizando-se dos índices de variabilidade. Os índices de variabilidade propostos nesta tese apresentam uma eficiência três maior do que um dos índices mais comumente usados na literatura. Uma rigorosa seleção de curvas de luz é essencial para que todos os subsequentes processos da análise alcancem uma maior eficiência, além de ser um potencial método de busca de periodicidade. A partir da análise desses bancos de dados foram obtidos dois catálogos. Em primeiro lugar, a partir do banco de dados de calibração doWFCAM obtivemos um catálogo com 319 estrelas variáveis observadas nas bandas fotométricas Y ZJHK com períodos variando entre ∼ 0, 2 a ∼ 560 dias. As curvas de luz mostram assinaturas de estrelas do tipo RR-Lyrae, Cefeidas, LPVs, variáveis cataclísmicas, entre diversas outras. Em segundo lugar, obtivemos também um catálogo de 4.206 estrelas com assinaturas típicas de modulação rotacional com os dados do projeto CoRoT, num processo supervisionado. Tal catálogo possui períodos variando entre ∼ 0, 33 a ∼ 92 dias, amplitude de variabilidade entre ∼ 0, 001 e ∼ 0, 5 mag, para estrelas de tipo espectral FGKM com o índice de cor (J − H) variando entre ∼ 0, 0 a ∼ 1, 4 mag. O catálogo de estrelas variáveis doWFCAMestá sendo utilizado para compor um banco de dados de curvas de luz para serem usadas num classificador automático para as estrelas variáveis observadas pelo projeto VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) além de serem um importante passo para estudos de diversos casos científicos. Como por exemplo, um conjunto de 12 estrelas jovens que estão em uma região de formação estelar e o estudo das RR-Lyrae cujas propriedades não são bem estabelecidas no infravermelho. Com base em nossos resultados obtidos com os dados CoRoT foi possível mostrar pela primeira vez o comportamento evolutivo da rotação estelar para um grande conjunto de estrelas obtidos de forma homogênea. Os resultados encontrados estão de acordo com teoria da evolução estelar. Além disso, foram identificadas 4 estrelas que possuem índices de cor, tipo espectral, classe de luminosidade, período de rotação próximos aqueles medidos para Sol, além de 400 estrelas gigantes do tipo espectral M que tem um particular interesse para trabalhos futuros. As estrelas do tipo solar permitem descrever o futuro e o passado do Sol enquanto as estrelasMsão pouco conhecidas. A partir dos nossos resultados foi possível mostrar que o diagrama cor-período apresenta substancial dependência com o avermelhamento, o qual afeta prévias análises da relação idade-período obtidas com os dados do CoRoT. Esta Tese apresenta um grande conjunto de dados para análise de diversos casos científicos, tais como: atividade magnética, variáveis cataclísmicas, anãs marrons, RRLyrae, análogas solares, estrelas gigantes de tipo espectral M, entre outros. Em particular, os dados deste trabalho permitem estudar a relação da atividade magnética com a evolução estelar. Além destes aspectos, esta Tese apresenta classificações mais precisas para uma quantidade significativa de estrelas da base de dados CoRoT e introduz um conjunto de novas ferramentas que podem ser utilizadas para aperfeiçoar todo o processo de análise de bancos de dados fotométricos

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