Sobre a variabilidade fotométrica em estrelas anãs brancas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo, Suzierly Roque de Lira
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/32250
Resumo: A variabilidade fotométrica pode fornecer informações importantes acerca das anãs brancas, sejam elas relacionadas à rotação ou à presença de companheiros - planetários, subestelares ou remanescentes estelares. A alta precisão fotométrica e o grande número de dados fornecidos pelas grandes missões espaciais, como Kepler e K2, aliados às ferramentas adequadas, possibilitam a análise da variabilidade fotométrica das estrelas anãs brancas. A fim detectar as periodicidades presentes nas curvas de luz obtidas por essas missões, várias transformações matemáticas tem sido aplicadas, tais como a transformada de Fourier, uma das mais utilizadas na Astrofísica, e a transformada Wavelet, que tem sido aplicada nas mais diversas áreas. A transformada Wavelet é uma ferramenta poderosa, pois apresenta funções localizadas no tempo, possibilitando a identificação da evolução temporal de diversos fenômenos, tornando-a ideal para analisar sinais não-estacionários. Nesse contexto, utilizamos essas ferramentas com o intuito de estudar a variabilidade fotométrica de 26 anãs brancas observadas pela missão Kepler. A partir das curvas de luz dessas anãs brancas, analisamos os periodogramas Lomb-Scargle, determinamos os possíveis mecanismos físicos responsáveis pelas modulações encontradas e apresentamos os espectros wavelet locais e globais. O primeiro é interpretado como sendo a distribuição de energia do sinal, enquanto o segundo é a integração temporal do mapa local. Por meio desse estudo, detectamos periodicidades entre 0,09 e 20,4 dias em 14 anãs brancas, podendo estar associadas à rotação combinada com outros fenômenos (manchas magnéticas, acreção do meio interestelar, acreção de metais de um disco de detritos circunstelar, dicroísmo magnético ou fluorescência) que podem ocorrer nessas estrelas ou, em pelo menos um dos casos, à presença de companheiros próximos a essas anãs brancas. Finalmente, discutimos o significado físico desses resultados, estabelecendo um comparativo entre as periodicidades das anãs brancas comuns determinadas nesta tese e aquelas referentes as anãs brancas magnéticas encontradas na literatura.
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A alta precisão fotométrica e o grande número de dados fornecidos pelas grandes missões espaciais, como Kepler e K2, aliados às ferramentas adequadas, possibilitam a análise da variabilidade fotométrica das estrelas anãs brancas. A fim detectar as periodicidades presentes nas curvas de luz obtidas por essas missões, várias transformações matemáticas tem sido aplicadas, tais como a transformada de Fourier, uma das mais utilizadas na Astrofísica, e a transformada Wavelet, que tem sido aplicada nas mais diversas áreas. A transformada Wavelet é uma ferramenta poderosa, pois apresenta funções localizadas no tempo, possibilitando a identificação da evolução temporal de diversos fenômenos, tornando-a ideal para analisar sinais não-estacionários. Nesse contexto, utilizamos essas ferramentas com o intuito de estudar a variabilidade fotométrica de 26 anãs brancas observadas pela missão Kepler. A partir das curvas de luz dessas anãs brancas, analisamos os periodogramas Lomb-Scargle, determinamos os possíveis mecanismos físicos responsáveis pelas modulações encontradas e apresentamos os espectros wavelet locais e globais. O primeiro é interpretado como sendo a distribuição de energia do sinal, enquanto o segundo é a integração temporal do mapa local. Por meio desse estudo, detectamos periodicidades entre 0,09 e 20,4 dias em 14 anãs brancas, podendo estar associadas à rotação combinada com outros fenômenos (manchas magnéticas, acreção do meio interestelar, acreção de metais de um disco de detritos circunstelar, dicroísmo magnético ou fluorescência) que podem ocorrer nessas estrelas ou, em pelo menos um dos casos, à presença de companheiros próximos a essas anãs brancas. Finalmente, discutimos o significado físico desses resultados, estabelecendo um comparativo entre as periodicidades das anãs brancas comuns determinadas nesta tese e aquelas referentes as anãs brancas magnéticas encontradas na literatura.Photometric variability can provide important information about white dwarfs, whether related to rotation or the presence of companions - planetary, substellar or stellar-remnant. The high photometric precision and the large amount of data provided by space missions, such as Kepler and K2, combined with the correct tools, make it possible to analyze the photometric variability of white dwarf stars. In order to detect the relative periodicities present in the light curve obtained by these space missions, several mathematical transformations have been applied, such as the Fourier transform, one of the most used in astrophysics, and the Wavelet, which has been applied in a wide range of areas. The Wavelet transform is a powerful tool, since it has functions located in both frequency and time, allowing the detection of the temporal evolution of various phenomena, which makes it ideal for analyzing non-stationary signals. In this context, we use these tools in order to study the photometric variability of 26 white dwarf stars observed by the Kepler mission. From the light curves of these stars, we analyze the Lomb-Scargle periodograms, determine the possible physical mechanisms responsible for the detected modulations and perform local and global wavelet spectra. The first one is interpreted as the signal energy distribution, while the second one is the temporal integration of the local map. Through this study, we detected periodicities between 0.09 and 20.04 days in 14 white dwarfs, which may be associated with rotation combined with other phenomena (magnetic starspots, accretion of gas from the interstellar medium, accretion of metals from a circumstellar debris disk, magnetic dichroism and optical fluorescence) that can occur in these stars, or, in at least one of the white dwarfs from our sample, the presence of close companions to this white dwarf. Finally, we discuss the physical meaning of the results by establishing a comparative study between the periodicities determined in this thesis and those found in literature for magnetic white dwarfs.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUniversidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAUFRNBrasilAnãs brancasVariabilidadeFotometriaWaveletLomb-ScargleSobre a variabilidade fotométrica em estrelas anãs brancasOn the photometric variability of white dwarf starsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALSobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdfapplication/pdf37682661https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32250/1/Sobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdfe6bcac9b280b21ac8cd527886b167601MD51TEXTSobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.txtSobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain211114https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32250/2/Sobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.txt52db44e80dadb4725176fa115d9176deMD52THUMBNAILSobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.jpgSobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1223https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/32250/3/Sobrevariabilidadefotometrica_Araujo_2019.pdf.jpg2169c0235ff467f0f2bdfc5017d37ed4MD53123456789/322502021-04-18 06:07:44.016oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/32250Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-04-18T09:07:44Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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