Caracterização estelar e exoplanetária a partir de espectros APOGEE

• Autor(a) principal: Wanderley, Fábio Carneiro
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/17114
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA::ASTROFISICA ESTELAR; Exoplanetas; Estrelas M; Espectroscopia; Abundâncias químicas; Exoplanets; M stars; Spectroscopy; Chemical abundances

Este trabalho tem como objetivos principais realizar uma revisão bibliográfica do campo de estudo de exoplanetas e analisar a habitabilidade planetária para uma amostra de exoplanetas que orbitam estrelas FGK e anãs M, fazendo uso dos dados do survey APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment). A revisão bibliográfica aborda os principais temas relativos ao estudo de exoplanetas, tais como métodos de detecção, parâmetros estelares e exoplanetários, além da apresentação da base de exoplanetas da NASA (Nasa Exoplanet Archive), e do survey APOGEE. A análise de habitabilidade foi realizada para uma amostra de 29 exoplanetas de estrelas anãs M (referentes a 19 estrelas) e 261 exoplanetas de estrelas FGK (referentes a 141 estrelas), totalizando 290 exoplanetas (referentes a 160 estrelas). Este trabalho apresenta um foco especial em exoplanetas que orbitam anãs M. As análises de habitabilidade utilizaram dados estelares e exoplanetários obtidos de diversas fontes, entre elas: base de Exoplanetas da NASA, ASPCAP (APOGEE Stellar Parameters and Chemical Abundances Pipeline), calibrações fotométricas e síntese espectral. Neste trabalho, foi realizada síntese espectral em 1-D ETL (equilíbrio termodinâmico local) e geometria plana-paralela por meio do programa Turbospectrum, fazendo uso de interpolação de modelos de atmosferas MARCS. Determinamos parâmetros atmosféricos (Tef e log g) e abundâncias químicas para 5 elementos (C, O, Mg, Si e Fe). Determinamos parâmetros exoplanetários tais como temperatura de equilíbrio e grau de insolação. Um total de 17 exoplanetas da amostra se encontram dentro da zona habitável de suas respectivas estrelas, dos quais 6 orbitam estrelas anãs M (GJ 273 b, GJ 625 b, GJ 687 b, Kepler-1410 b, Kepler-186 f e Ross 128 b). Adicionalmente, segundo os critérios adotados na análise de razões de abundâncias C/O e Mg/Si, um total de 57 estrelas possuem uma maior possibilidade de abrigar exoplanetas rochosos com estrutura interna similar a Terra. Dessas, 5 são anãs M e abrigam 6 exoplanetas (GJ 273 b, GJ 273 c, GJ 625 b, GJ 687 b, Kepler-1651 b e Ross 128 b). Por fim, foi realizada uma análise de relações massa-raio, com o objetivo de determinar exoplanetas com maiores probabilidades de serem rochosos. Nenhum dos exoplanetas que atenderam aos critérios anteriores de habitabilidade foram elegíveis para essa análise, que trouxe 5 exoplanetas de estrelas FGK e um de estrelas anãs M (Kepler-138 c) da amostra classificados como tendo maiores probabilidades de serem rochosos.