Trabalho de conclusão de graduação
Caracterização estelar e exoplanetária a partir de espectros APOGEE
Registro en:
WANDERLEY, Fábio Carneiro. Caracterização estelar e exoplanetária a partir de espectros APOGEE. 2019. 137 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Astronomia) - Observatório do Valongo, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Autor
Wanderley, Fábio Carneiro
Institución
Resumen
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.