Variability and rotation of young low mass stars: the case of the Cygnus OB2 Association

• Autor(a) principal: Julia Maria Torres Roquette
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AUUMWM
• topic: Variabilidade fotométrica; Rotação de estrelas; Objetos estelares jovens; Momento angular; Formação de estrelas; Estrelas; Astrofísica; Variabilidade fotométrica; Astronomia

Variabilidade fotométrica é uma das principais características de objetos estelares jovens, e entender suas particularidades em diferentes comprimentos de onda pode ajudar a entender os processos físicos em ação em tais objetos. A causa da variabilidade fotométrica mais comum em estrelas jovens é a modulação do brilho estelar pela rotação de uma superfície estelar com manchas. Esse tipo de variabilidade nos permite medir períodos de rotação em estas estrelas jovens. Nas últimas décadas, a evolução da rotação estelar durante o princípio da pré sequência principal foi o assunto de diversos estudos, focados em diferentes regiões jovens com diferentes idades. Estudos observacionais sugerem uma dependência da rotação com a massa da estrela, e para estrelas em certo intervalo de massa, uma dependência da rotação com a presença de um disco circunstelar também é esperada. Por outro lado, o papel das condições ambientais na regulação da rotação estelar ainda não é bem entendido. Nesta tese, nós exploramos a ocorrência e principais características da variabilidade fotométrica no infravermelho próximo em estrelas jovens, situadas na massiva associação Cygnus OB2, a qual está localizada a 1.4 kpc distante do Sol. Para objetos com variabilidade periódica associada com a rotação estelar, investigamos as propriedades rotacionais de membros de Cygnus OB2. Para a amostra de períodos de rotação, investigamos questões relacionadas ao efeito das propriedades ambientais na evolução rotacional durante a fase pré sequência principal. Investigamos variabilidade em 5083 candidatos a membros da associação (24% deles possuem disco circunstelar) nas bandas JHK do infravermelho próximo, usando dados observados com a Câmera Wide-eld (WFCAM) instalada no UKInfrared Telescope (UKIRT), no Mauna Kea, Havaí. Um total de 112 noites foi observado, compreendendo 217 dias. A amostra estudada está distribuída em um campo de 0.78 graus quadrados. A seleção de variáveis foi feita usando o índice de variabilidade de Stetson, e 60% das estrelas da amostra foram consideradas variáveis. Investigamos a morfologia das curvas deluz, e as variações de cores e magnitudes JHK dentro de diagramas cor-magnitude e corcor. Nos casos em que a variação em cor e magnitude eram altamente correlacionadas, as inclinações produzidas pela variação foram medidas. Tais inclinações foram comparadas comas inclinações esperadas a partir de modelos explicando os mecanismos físicos responsáveis por variabilidade fotométrica em estrelas jovens. A busca por períodos foi feita usando-se periodogramas de Lomb-Scargle para períodos entre 0.83-45 dias. As detecções de períodos foram vericadas utilizando-se os níveis de Probabilidade de Falso Alarme, a estatística de Saunders, os métodos de comprimento de string/rope, e a inspeção visual das curvas de luz. Simulações de Monte Carlo foram realizadas para estimar a completeza e os níveis de contaminação na amostra de estrelas periódicas. A partir das simulações, 894 períodos foram considerados conáveis. O presente estudo foi considerado completo para períodos entre 2 e 30 dias. O cenário geral para a evolução da rotação de estrelas jovens visto em outras regiões foi conrmado pelas distribuições de período para estrelas em Cygnus OB2. Estrelas com disco giram em média mais devagar do que estrelas sem disco. A dependência da rotação com a massa estelar também foi vericada, mas como é o caso de NGC 6530, estrelas de massa muito pequena (M < 0.4M ) giram mais devagar que estrelas mais massivas (0.4M < M < 1.4M). Observamos um excesso de rotores lentos entre a população de menor massa. A dependência da rotação com a presença de disco foi investigadaconsiderando-se o nível de radiação UV ambiente, provindo das estrelas do tipo O na associação.Resultados compatíveis com o fenômeno de trancamento pelo disco foram vericados para estrelas em regiões com baixa incidência de radiação UV, mas nenhuma relação com signicância estatística foi vericada entre a rotação e a presença de disco para estrelas em regiões com alta incidência de radiação UV. Isso sugere que estrelas de massa muito grande podem ter um importante papel na regulação das propriedades rotacionais de estrelas poucomassivas em sua vizinhança.