Verificando a Escala de Temperatura e Metalicidade de Estrelas Anãs M

Título do Artigo: Examining the relationships between colour, Teff, and [M/H] for APOGEE K and M dwarfs


Primeir@ autor@: Sarah Schmidt


Revista publicada: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 460, Página 11, Agosto de 2016.




Estrelas anãs M são aquelas com baixa temperatura, entre 2500 e 4000 K, e ainda na sequência principal do diagrama HR cuja massa estelar é da ordem de 0.08 -- 0.60 massa solares. Existem dezenas de motivações no estudo desta classe estelar, que foi o principal foco da minha tese. Alguns dos principais é que existe uma facilidade observacional de se encontrar exoplanetas de baixa massa ao redor de estrelas de baixa massa nos principais métodos de busca por exoplanetas, como o de velocidade radial e o de trânsito planetário. Esta classe também é a mais abundante da Galáxia, o que corresponde a mais de 70% de todas as estrelas da via Láctea. Mesmo sendo a classe estelar mais abundante da Galáxia, estrelas anãs M são objetos muito pouco estudados na literatura, pelo fato de que estrelas de baixa massa possuem baixa luminosidade absoluta, o que dificulta a sua observação. Outro fator que complica o estudo espectroscópico desta classe é que estrelas anãs M possuem o seu espectro ótico coberto por fortes bandas moleculares que distorcem o continuo do espectro, impossibilitando uma devida analise desta classe. Mais motivações e detalhes de estrelas anãs M podem ser encontradas neste link (em construção).


Neste artigo, utilizamos espectros APOGEE para estudar os parâmetros atmosféricos das estrelas anãs M, em especial a temperatura e metalicidade. Selecionamos uma amostra com cerca de 4000 estrelas de tipos espectrais M e K e utilizamos os dados obtidos com o pipeline de abundâncias química do APOGEE, o ASPCAP. Este pipeline determina de forma automática diversos parâmetros fundamentais de todas as estrelas observadas no APOGEE. O objetivo deste estudo foi de verificar e comparar os resultados até então obtidos com o APOGEE no DR12. Eu noto que infelizmente no DR12 nós ainda não tínhamos incluído as listas de linhas de H2O e FeH, água e hidreto de ferro, que é fundamental no estudo detalhado desta classe estelar.


Este trabalho teve vários resultados interessantes obtidos. Primeiro, pudemos comparar os resultados do ASPCAP de temperatura efetiva com calibrações fotométricas da literatura, que é normalmente utilizado como uma primeira estimativa deste parâmetro. Utilizamos os trabalhos de Mann et al. (2015), Boyajian et al. (2012) e Casagrande et al. (2008) como fonte de comparação. Os nossos resultados indicaram que a calibração de Casagrande et al. (2008) foi a que apresentou uma pior relação com os nossos resultados. O que já era relativamente esperado, já que os autores não levaram em conta a metalicidade da estrela que tem um certo grau de ambiguidade com a temperatura efetiva nesta classe. A menor diferença encontrada foi quando comparamos com a calibração de Mann et al. (2015), no entanto, obtivemos um espalhamento muito maior do que utilizando a calibração de Boyajian et al. (2012). Em suma, esta análise nos possibilitou concluir que, em geral, podemos usar a calibração de Mann et al. (2015) para ter uma boa e real estimativa da temperatura efetiva de estrelas anãs M. A Figura 1 apresenta uma reprodução do nosso trabalho, onde comparamos os resultados do ASPCAP com estas calibrações mencionadas.



Figura 1 - Comparação das temperaturas efetivas determinadas com o ASPCAP DR12 e literatura.



Um outro interessante resultado obtido neste estudo foi que existem algumas cores, ou diferenças entre magnitudes fotométricas, que são mais sensíveis à temperatura efetiva. Observamos que utilizando as cores W1-W2 (obtidas com o satélite WISE) é possível obter uma melhor relação com a temperatura efetiva, já que esta cor tem uma alta sensitividade a esta. Em suma, os resultados determinados no DR12 do APOGEE têm um grau de incerteza de ~100 K na temperatura efetiva e a calibração fotométrica de Mann et al. (2015) pode ser bem empregada no estudo de estrelas anãs M.













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