Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, João Ítalo Dutra da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56441
Resumo: A Astrofísica Estelar e a Exoplanetologia têm desempenhado um papel fundamental na compreensão sobre o Universo ao longo das últimas décadas, especialmente com a utilização de tecnologias e métodos de detecção mais sensíveis. O presente Trabalho de Conclusão de Curso apresenta um estudo detalhado sobre variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e em curvas de velocidade radial. O estudo foi realizado considerando uma amostra total de 109 estrelas observadas pela missão espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e com o espectrômetro de solo denominado High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), junto a uma combinação de vários métodos, incluindo transformadas de Fourier e de Lomb-Scargle, mapas wavelet, diagramas de fase e inspeção visual das séries temporais. Esses métodos foram aplicados com o auxílio de softwares desenvolvidos pelo Núcleo de Astronomia Observacional e Instrumental (NAOS) da UFRN e de ferramentas públicas disponíveis no Centro de Dados e Análises para Exoplanetas (DACE). Inicialmente, foi realizada uma classificação de variabilidade estelar, como rotação, pulsação e binaridade, com base em curvas de luz de três objetos de interesse do TESS (TOIs). Em seguida, uma estrela com um exoplaneta conhecido da literatura foi reanalisada combinando-se observações do TESS e do HARPS para validação das técnicas utilizadas no presente trabalho e para refinamento dos parâmetros orbitais do exoplaneta. Finalmente, a técnica de velocidade radial foi aplicada para 105 estrelas, as quais foram observadas com o HARPS pelo NAOS, por meio de tempo garantido de observações (GTO), disponibilizado pelo consórcio internacional de um pente de frequência laser (LFC) instalado no referido espectrômetro. Com base em um amplo conjunto de testes de diagnóstico, foi descoberto um potencial novo exoplaneta, cujos detalhes serão apresentados em um artigo em preparação.
id UFRN_e4aba140ba769480061eff933d00b0ff
oai_identifier_str oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/56441
network_acronym_str UFRN
network_name_str Repositório Institucional da UFRN
repository_id_str
spelling Silva, João Ítalo Dutra daMedeiros, José Renan deSilva Jr, RaimundoLeão, Izan de Castro2023-12-20T14:55:08Z2023-12-20T14:55:08Z2023-12-04SILVA, João Ítalo Dutra da. Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas. Orientador: Izan de Castro Leão. 2023. 77 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Física, Departamento de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56441A Astrofísica Estelar e a Exoplanetologia têm desempenhado um papel fundamental na compreensão sobre o Universo ao longo das últimas décadas, especialmente com a utilização de tecnologias e métodos de detecção mais sensíveis. O presente Trabalho de Conclusão de Curso apresenta um estudo detalhado sobre variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e em curvas de velocidade radial. O estudo foi realizado considerando uma amostra total de 109 estrelas observadas pela missão espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e com o espectrômetro de solo denominado High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), junto a uma combinação de vários métodos, incluindo transformadas de Fourier e de Lomb-Scargle, mapas wavelet, diagramas de fase e inspeção visual das séries temporais. Esses métodos foram aplicados com o auxílio de softwares desenvolvidos pelo Núcleo de Astronomia Observacional e Instrumental (NAOS) da UFRN e de ferramentas públicas disponíveis no Centro de Dados e Análises para Exoplanetas (DACE). Inicialmente, foi realizada uma classificação de variabilidade estelar, como rotação, pulsação e binaridade, com base em curvas de luz de três objetos de interesse do TESS (TOIs). Em seguida, uma estrela com um exoplaneta conhecido da literatura foi reanalisada combinando-se observações do TESS e do HARPS para validação das técnicas utilizadas no presente trabalho e para refinamento dos parâmetros orbitais do exoplaneta. Finalmente, a técnica de velocidade radial foi aplicada para 105 estrelas, as quais foram observadas com o HARPS pelo NAOS, por meio de tempo garantido de observações (GTO), disponibilizado pelo consórcio internacional de um pente de frequência laser (LFC) instalado no referido espectrômetro. Com base em um amplo conjunto de testes de diagnóstico, foi descoberto um potencial novo exoplaneta, cujos detalhes serão apresentados em um artigo em preparação.Stellar Astrophysics and Exoplanetology have played a fundamental role in understanding the Universe over the last few decades, especially with the use of more sensitive technologies and detection methods. This undergraduate final work presents a detailed study on stellar variability and on the search for exoplanets based on photometric time series and radial velocity curves. The study was carried out considering a total sample of 109 stars observed by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) space mission and with the ground-based High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) spectrograph, together with a combination of several methods, including Fourier and Lomb-Scargle transforms, wavelet maps, phase diagrams, and visual inspection of the time series. These methods were applied using a set of softwares developed by the Board of Observational and Instrumental Astronomy (NAOS) at UFRN alongwith public tools available at the Data Analysis Center for Exoplanets (DACE). Initially, a classification of stellar variability, such as rotation, pulsation, and binarity, was carried out based on light curves of three TESS objects of interest (TOIs). Next, a star with an exoplanet known from the literature was reanalyzed by combining TESS and HARPS observations to validate the techniques used in the present work and to refine the exoplanet's orbital parameters. Finally, the radial velocity technique was applied to 105 stars, which were observed with HARPS by the NAOS group, using a guaranteed observation time (GTO), made available by the international consortium of a laser frequency comb (LFC) installed in the referred spectrometer. Based on a broad set of diagnostic tests, a potential new exoplanet was discovered, details of which will be presented in a paper in preparation.CNPqUniversidade Federal do Rio Grande do NorteBacharelado em FísicaUFRNBrasilDepartamento de FísicaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRAexoplanetasvariabilidade estelarfotometriaespectroscopiavelocidade radialtrânsito planetárioexoplanetsstellar variabilityphotometryspectroscopyradial velocityplanetary transitVariabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicasStellar variability and search for exoplanets based on photometric and spectroscopic time seriesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALTCC___João_Ítalo___versão_final.pdfTCC___João_Ítalo___versão_final.pdfapplication/pdf10191998https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/1/TCC___Jo%c3%a3o_%c3%8dtalo___vers%c3%a3o_final.pdfe511b09d2e7e6d0ed51817fde3481881MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81484https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/3/license.txte9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9MD53123456789/564412023-12-20 11:55:08.929oai:https://repositorio.ufrn.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-12-20T14:55:08Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv Stellar variability and search for exoplanets based on photometric and spectroscopic time series
title Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
spellingShingle Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
Silva, João Ítalo Dutra da
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
exoplanetas
variabilidade estelar
fotometria
espectroscopia
velocidade radial
trânsito planetário
exoplanets
stellar variability
photometry
spectroscopy
radial velocity
planetary transit
title_short Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
title_full Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
title_fullStr Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
title_full_unstemmed Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
title_sort Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas
author Silva, João Ítalo Dutra da
author_facet Silva, João Ítalo Dutra da
author_role author
dc.contributor.referees1.none.fl_str_mv Medeiros, José Renan de
dc.contributor.referees2.none.fl_str_mv Silva Jr, Raimundo
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, João Ítalo Dutra da
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Leão, Izan de Castro
contributor_str_mv Leão, Izan de Castro
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
topic CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
exoplanetas
variabilidade estelar
fotometria
espectroscopia
velocidade radial
trânsito planetário
exoplanets
stellar variability
photometry
spectroscopy
radial velocity
planetary transit
dc.subject.por.fl_str_mv exoplanetas
variabilidade estelar
fotometria
espectroscopia
velocidade radial
trânsito planetário
exoplanets
stellar variability
photometry
spectroscopy
radial velocity
planetary transit
description A Astrofísica Estelar e a Exoplanetologia têm desempenhado um papel fundamental na compreensão sobre o Universo ao longo das últimas décadas, especialmente com a utilização de tecnologias e métodos de detecção mais sensíveis. O presente Trabalho de Conclusão de Curso apresenta um estudo detalhado sobre variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e em curvas de velocidade radial. O estudo foi realizado considerando uma amostra total de 109 estrelas observadas pela missão espacial Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e com o espectrômetro de solo denominado High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS), junto a uma combinação de vários métodos, incluindo transformadas de Fourier e de Lomb-Scargle, mapas wavelet, diagramas de fase e inspeção visual das séries temporais. Esses métodos foram aplicados com o auxílio de softwares desenvolvidos pelo Núcleo de Astronomia Observacional e Instrumental (NAOS) da UFRN e de ferramentas públicas disponíveis no Centro de Dados e Análises para Exoplanetas (DACE). Inicialmente, foi realizada uma classificação de variabilidade estelar, como rotação, pulsação e binaridade, com base em curvas de luz de três objetos de interesse do TESS (TOIs). Em seguida, uma estrela com um exoplaneta conhecido da literatura foi reanalisada combinando-se observações do TESS e do HARPS para validação das técnicas utilizadas no presente trabalho e para refinamento dos parâmetros orbitais do exoplaneta. Finalmente, a técnica de velocidade radial foi aplicada para 105 estrelas, as quais foram observadas com o HARPS pelo NAOS, por meio de tempo garantido de observações (GTO), disponibilizado pelo consórcio internacional de um pente de frequência laser (LFC) instalado no referido espectrômetro. Com base em um amplo conjunto de testes de diagnóstico, foi descoberto um potencial novo exoplaneta, cujos detalhes serão apresentados em um artigo em preparação.
publishDate 2023
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2023-12-20T14:55:08Z
dc.date.available.fl_str_mv 2023-12-20T14:55:08Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2023-12-04
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv SILVA, João Ítalo Dutra da. Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas. Orientador: Izan de Castro Leão. 2023. 77 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Física, Departamento de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56441
identifier_str_mv SILVA, João Ítalo Dutra da. Variabilidade estelar e busca por exoplanetas com base em séries temporais fotométricas e espectroscópicas. Orientador: Izan de Castro Leão. 2023. 77 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Física, Departamento de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
url https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56441
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.publisher.program.fl_str_mv Bacharelado em Física
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFRN
dc.publisher.country.fl_str_mv Brasil
dc.publisher.department.fl_str_mv Departamento de Física
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio Grande do Norte
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRN
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron:UFRN
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
instacron_str UFRN
institution UFRN
reponame_str Repositório Institucional da UFRN
collection Repositório Institucional da UFRN
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/1/TCC___Jo%c3%a3o_%c3%8dtalo___vers%c3%a3o_final.pdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/2/license_rdf
https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/56441/3/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv e511b09d2e7e6d0ed51817fde3481881
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
e9597aa2854d128fd968be5edc8a28d9
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1814832927349932032