RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 A first robust star formation history of the solar neighbourhood within 100 pc using the Gaia Catalogue of Nearby Stars
A1 Santos Torres, Judith
A2 Máster Universitario en Astrofísica
AB Para descifrar la compleja historia de la V´ıa L´actea y comprender c´omo eraoriginalmente y cual ha sido su evoluci´on, la arqueolog´ıa gal´actica examinalos registros f´osiles de nuestra galaxia mediante observaciones detalladas de lasestrellas, el gas y otras estructuras. Uno de los componentes clave para rastrearla formaci´on y evoluci´on de las galaxias es la llamada Historia de Formaci´onEstelar, que revela c´omo y cu´ando se formaron las estrellas a lo largo de la vidade la galaxia.En este trabajo proporcionamos por primera vez la Historia de Formaci´onEstelar (SFH) detallada del Gaia Catalogue of Nearby Stars (GCNS), una esferade 100 pc en la vecindad solar con objetos muy bien caracterizados utilizandola alta calidad de los datos de Gaia eDR3.Los Diagramas de Color-Magnitud en el plano absoluto (aCMDs) alberganinformaci´on de las poblaciones estelares, lo cual los convierte en una excelenteherramienta para determinar las SFHs. En el presente proyecto empleamosuna t´ecnica actualizada de ajuste del aCMD a trav´es de la comparaci´on entreel aCMD observado y los aCMDs sintetizados seg´un las predicciones te´oricasde librer´ıas de evoluci´on estelar.Para familiarizarnos con los datos, examinamos el aCMD del GCNS realizando un primer estudio de las poblaciones estelares. En ´el, identificamoslas estrellas con velocidades radiales v´alidas y las clasificamos seg´un la componente gal´actica a la que pertenec´ıan: disco fino, grueso o halo. Adem´as,verificamos la calidad de los datos y comprobamos que los errores de la distancia y la magnitud aparente G aumentaban a medida que los objetos eran m´asdistantes y m´as d´ebiles, respectivamente. Tambi´en estudiamos los efectos de laextinci´on interestelar que resultaron ser despreciables. Finalmente, probamoslas caracter´ısticas generales de las estrellas contenidas en el cat´alogo mediantela superposici´on de isocronas de diferentes edades y metalicidades usando doslibrer´ıas estelares distintas: la de BaSTI y la de PARSEC.En esta ´ultima prueba detectamos que los modelos estelares de BaSTI presentaban una apreciable discrepancia hacia el azul en relaci´on con los datos observacionales, localizada en la baja secuencia principal del aCMD. Esta desviaci´onresult´o estar vinculada con el c´alculo de las correcciones bol´ometricas y se resolvi´o implementando correcciones adicionales actualizadas. A pesar de queesta regi´on no afecta a la determinaci´on de la SFH que nos ocupa, cerciorarnosde este problema promovi´o la mejora en la calidad de la librer´ıa, lo cual es degran importancia para futuros trabajos La misi´on Gaia destaca por la precisi´on sin precedentes de sus datos astrom´etricos y fotom´etricos. Aunque su poder de resoluci´on es alto, Gaia detectaalgunas binarias como estrellas individuales que son m´as brillantes de lo que deber´ıan, dando lugar a un flujo que es en realidad la suma de los flujos de las dosestrellas que componen el sistema. Estos sistemas binarios trazan una bandaparalela a la secuencia principal desplazada hacia magnitudes m´as brillantes.Una parte importante de nuestro trabajo consisti´o en utilizar el conjunto dedatos del GCNS para estimar la poblaci´on local de binarias no resueltas. Estean´alisis se llev´o a cabo mediante el c´alculo de diferentes SFHs usando distintosaCMDs sintetizados variando las fracciones de binarias y ratios de masas delas compa˜neras secundarias. Posteriormente se compararon las distribucionesestelares en la secuencia principal y en la secuencia de binarias no resueltas delaCMD observado y de los diferentes aCMDs soluci´on. Esto permiti´o acotar lascaracter´ısticas de la poblaci´on de binarias no resueltas en el GCNS, en t´erminosde fracci´on de binarias y distribuci´on de masa de las secundarias.En nuestros c´alculos tuvimos en cuenta los modelos estelares de BaSTI yPARSEC, tambi´en aCMD sint´eticos con diferente n´umero de estrellas, experimentamos con diferentes parametrizaciones de binarias no resueltas y finalmente tuvimos en cuenta distintos par´ametros de entrada para el c´odigo deajuste de la SFH. A lo largo de todo el proceso, las diferentes SFHs resultantesnos permitieron comprobar en qu´e medida afectan a la soluci´on los distintospar´ametros seleccionados. Observamos que las principales particularidades delas SFHs obtenidas se conservaban. A´un as´ı, elegimos los par´ametros que proporcionaron soluciones m´as detalladas y que, a su vez, hac´ıan m´as eficiente laejecuci´on del c´odigo, y procedimos con la derivaci´on de la SFH precisa de lamuestra.La SFH del GCNS es principalmente la historia de formaci´on estelar del discofino ya que la mayor´ıa de las estrellas de este volumen pertenecen a esta componente. Los ingredientes que adoptamos tras el muestreo para extraer la SFHcompleta fueron un diagrama sint´etico de 100 millones de estrellas calculadocon la librer´ıa BaSTI, considerando una fracci´on de binarias de 0.3 y una distribuci´on de masas de las secundarias entre 0.1 y 1 veces la masa de la primaria.Y por otro lado, en cuanto a los par´ametros introducidos en el c´odigo, consideramos pesos uniformes en todas las regiones del aCMD y limitamos nuestrosc´alculos a magnitudes G absolutas, MG = 4 mag.Las principales caracter´ısticas de la SFH calculada resultaron ser: ´epocas conepisodios de formaci´on estelar (Star Formation Rates (SFRs)) situados entornoa 0.5, 2.3, 5.5 y posiblemente a 10 Gyrs, distribuciones de metalicidades con un pico significativo entorno a metalicidades solares y, por ´ultimo, estructurasdiferenciadas en el plano de edad-metalicidad, entre las cuales destacamos unapoblaci´on vieja poco met´alica que podr´ıan ser estrellas del halo y otra sobredensidad de 3 Gyrs de edad y [Fe/H]=-0.6. Tras comparar nuestras solucionescon publicaciones de estudios realizados en este campo, pudimos verificar elementos coincidentes, reforzando as´ı la confianza en nuestros resultados.
YR 2022
FD 2022
LK http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/32026
UL http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/32026
LA en
DS Repositorio institucional de la Universidad de La Laguna
RD 25-nov-2024