Evolução do momentum angular estelar em sistemas binários na vizinhança solar

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Alves, Brício Warney de Freitas
Orientador(a): Freitas, Daniel Brito de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79303
Resumo: This research examines the influence of binarity on stellar rotation, focusing on F and G mainsequence stars. Based on a robust dataset from the Geneva-Copenhagen Survey (GCS), which includes rotational velocities, mass, age, and metallicity, we analyze the variation of projected rotational velocity on the Hertzsprung-Russell (HR) diagram for both single and binary stars. The assessment particularly focuses on regions above and below the Kraft break, recently suggested by Beyer e White (2024), which defines a critical point around 6450 K in temperature. Our results indicate that, regardless of binarity, stellar rotation tends to increase toward more massive stars on the HR diagram. Furthermore, we find a significant relationship between angular momentum (J) and stellar mass, with a noticeable discontinuity around 1.5 solar masses (M⊙). This behavior suggests that high-mass stars are more efficient at preserving the angular momentum acquired during their formation, whereas low-mass stars exhibit greater angular momentum loss over time. For low-mass stars (<1.5M⊙), the relationship between angular momentum and mass follows J ∝M6.36±0.22 for primary stars in binary systems, whereas for single stars, this relationship is J ∝ M7.46±0.15. In high-mass stars, the results indicate J ∝ M2.33±0.80 for single stars and J ∝ M2.93±0.90 for binary stars. These findings confirm that more massive stars retain significantly more angular momentum throughout their evolution, while lower-mass stars experience a greater loss of angular momentum. Additionally, we analyze the rotational evolution of F and G-type stars in both binary and single contexts. The results show that binary stars experience a more pronounced rotational loss over time compared to single stars, highlighting the influence of tidal effects on the deceleration of their rotation.
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Our results indicate that, regardless of binarity, stellar rotation tends to increase toward more massive stars on the HR diagram. Furthermore, we find a significant relationship between angular momentum (J) and stellar mass, with a noticeable discontinuity around 1.5 solar masses (M⊙). This behavior suggests that high-mass stars are more efficient at preserving the angular momentum acquired during their formation, whereas low-mass stars exhibit greater angular momentum loss over time. For low-mass stars (<1.5M⊙), the relationship between angular momentum and mass follows J ∝M6.36±0.22 for primary stars in binary systems, whereas for single stars, this relationship is J ∝ M7.46±0.15. In high-mass stars, the results indicate J ∝ M2.33±0.80 for single stars and J ∝ M2.93±0.90 for binary stars. These findings confirm that more massive stars retain significantly more angular momentum throughout their evolution, while lower-mass stars experience a greater loss of angular momentum. Additionally, we analyze the rotational evolution of F and G-type stars in both binary and single contexts. The results show that binary stars experience a more pronounced rotational loss over time compared to single stars, highlighting the influence of tidal effects on the deceleration of their rotation.Esta pesquisa examina a influência da binaridade na evolução rotacional das estrelas, concentrando-se em estrelas dos tipos espectrais F e G da sequência principal. Com base em um conjunto sólido de dados do Geneva-Copenhagen Survey (GCS), que abrange velocidades rotacionais, massa, idade e metalicidade, examinamos a variação da velocidade de rotação projetada no diagrama de Hertzsprung-Russell (HR) para estrelas individuais e binárias. A avaliação ao se concentrou particularmente nas áreas acima e abaixo da descontinuidade de Kraft, definindo um ponto crítico de temperatura em torno 6450 K de temperatura. Nossos resultados indicam que, independentemente da binaridade, a rotação estelar tende a aumentar em direção a estrelas mais massivas no diagrama HR. Além disso, encontramos uma relação significativa entre o momento angular (J) e a massa estelar, com uma descontinuidade evidente em torno de 1,5 massas solares (M⊙). Este comportamento sugere que estrelas de alta massa são mais eficientes em preservar o momento angular adquirido durante sua formação, enquanto estrelas de baixa massa apresentam uma maior perda desse momento ao longo do tempo. Para estrelas de baixa massa (< 1,5M⊙), a relação entre o momento angular e a massa segue J ∝ M6,36±0,22 para estrelas primárias de sistemas binários, enquanto que, para estrelas individuais, essa relação é J ∝ M7,46±0,15. Já em estrelas de alta massa, os resultados indicam J ∝ M2,33±0,80 para estrelas individuais e J ∝M2,93±0,90 para estrelas binárias. Esses resultados confirmam que estrelas mais massivas retêm significativamente mais momento angular ao longo de sua evolução, enquanto estrelas de menor massa experimentam uma maior perda de momento angular. Adicionalmente, analisamos a evolução da rotação de estrelas dos tipos espectrais F e G, em contextos de sistemas binários e individuais. Os resultados evidenciam que as estrelas binárias experimentam uma perda de rotação mais acentuada ao longo do tempo, em comparação¸ com as estrelas isoladas, destacando a influência do efeito de maré na desaceleração da rotação dessas estrelas.Evolução do momentum angular estelar em sistemas binários na vizinhança solarinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisVelocidade de rotação projetadaMomento angularEstrelas bináriasEstrelas individuaisProjected rotational velocityAngular momentumBinary starsSingle starsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFC2024ORIGINAL2024_dis_bwfalves.pdf2024_dis_bwfalves.pdfapplication/pdf13547309http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79303/7/2024_dis_bwfalves.pdf75d2fef1ee2a84fe234f06893a4bbdadMD57LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/79303/6/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD56riufc/793032025-01-16 10:12:22.426oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2025-01-16T13:12:22Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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