Aglomerados globulares extragalácticos: de uma nova família de modelos de população estelar à sua aplicação

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Silva, Vinicius Branco
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-05122025-113205/
Resumo: Aglomerados globulares (AGs) são inestimáveis para avançar nosso conhecimento em astronomia Galáctica e extragaláctica. Na Via Láctea, aproximadamente todos os AGs antigos e massivos abrigam múltiplas populações (MP) de estrelas, apresentando múltiplas sequências em todas as fases evolutivas estelares no diagrama cor-magnitude e afetando índices espectrocópicos. A principal evidência das subpopulações em AGs são as anticorrelações químicas nos elementos leves. Assim, os AGs apresentam uma ``primeira população\'\' (1P), com abundâncias típicas de estrelas de campo, e uma ``segunda população\'\' (2P) enriquecida em N e Na e depletada em C e O. Se os AGs extragalácticos forem equivalentes aos Galácticos, os efeitos das MPs também devem ser observados na luz integrada. Assim, fornecemos resultados espectrofotométricos para separar 1P e 2P na luz sintética integrada de AGs em vários regimes de metalicidade com base em técnicas de síntese de população estelar. Para isso, calculamos modelos de atmosferas e espectros estelares sintéticos para produzir a luz integrada das subpopulações, empregando dois métodos: 1) estrelas resolvidas no diagrama cor-magnitude de GCs Galácticos, e 2) isócronas que consideram o cenário de formação de MPs por estrelas massivas de alta rotação. Por fim, medimos índices espectrofotométricos nos espectros integrados produzidos, levando em conta flutuações estocásticas. Validamos resultados da literatura sobre a sensibilidade no óptico de índices espectrais aos efeitos das MPs e expandimos os resultados para outros regimes de metalicidade. Propusemos novos índices espectrais sensíveis aos efeitos das MPs nas faixas de comprimento de onda próximo ao UV e óptico, que demonstram robustez na separação das subpopulações 1P e 2P. Sugerimos um pseudodiagrama fotométrico combinando filtros do HST, que efetivamente separa 1P de 2P. Estamos avançando na caracterização das MPs em ambientes de AGs extragalácticos, com a identificação de índices espectrofotométricos sensíveis. No futuro, a física estelar atualizada, levando em conta diversos processos de mistura química, pode melhorar nossa interpretação de candidatos a cenários de formação de MPs em AGs.
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Assim, os AGs apresentam uma ``primeira população\'\' (1P), com abundâncias típicas de estrelas de campo, e uma ``segunda população\'\' (2P) enriquecida em N e Na e depletada em C e O. Se os AGs extragalácticos forem equivalentes aos Galácticos, os efeitos das MPs também devem ser observados na luz integrada. Assim, fornecemos resultados espectrofotométricos para separar 1P e 2P na luz sintética integrada de AGs em vários regimes de metalicidade com base em técnicas de síntese de população estelar. Para isso, calculamos modelos de atmosferas e espectros estelares sintéticos para produzir a luz integrada das subpopulações, empregando dois métodos: 1) estrelas resolvidas no diagrama cor-magnitude de GCs Galácticos, e 2) isócronas que consideram o cenário de formação de MPs por estrelas massivas de alta rotação. Por fim, medimos índices espectrofotométricos nos espectros integrados produzidos, levando em conta flutuações estocásticas. Validamos resultados da literatura sobre a sensibilidade no óptico de índices espectrais aos efeitos das MPs e expandimos os resultados para outros regimes de metalicidade. Propusemos novos índices espectrais sensíveis aos efeitos das MPs nas faixas de comprimento de onda próximo ao UV e óptico, que demonstram robustez na separação das subpopulações 1P e 2P. Sugerimos um pseudodiagrama fotométrico combinando filtros do HST, que efetivamente separa 1P de 2P. Estamos avançando na caracterização das MPs em ambientes de AGs extragalácticos, com a identificação de índices espectrofotométricos sensíveis. No futuro, a física estelar atualizada, levando em conta diversos processos de mistura química, pode melhorar nossa interpretação de candidatos a cenários de formação de MPs em AGs.Globular clusters (GCs) are invaluable for advancing our knowledge in Galactic and extragalactic astronomy. In the Milky Way, nearly all massive and ancient GCs harbour multiple populations (MPs) of stars, presenting multiple sequences in all stellar evolutionary phases in the colour-magnitude diagram, and affecting spectrophotometric indices. The main evidence of subpopulations in GCs is chemical anticorrelations in light elements. Thus, GC presents a ``first population\'\' (1P) with Galactic field-star-like chemical abundances and a ``second population\'\' (2P) enriched in N and Na and depleted in C and O. If the extragalactic GCs are counterparts to the Galactic ones, the effects of MPs must also be seen in the integrated light. In this context, we provide spectrophotometric insights to disentangle 1P and 2P in the synthetic integrated light of GCs at various metallicity regimes based on stellar population synthesis techniques. To that end, we computed model atmospheres and synthetic stellar spectra to model the integrated light of the sub-populations, employing two methods: 1) based on resolved colour-magnitude diagrams of Galactic GCs, and 2) isochrones based on the fast rotating massive stars formation scenario of MPs. We measured spectrophotometric indices on the computed integrated spectra, accounting for stochastic fluctuations. We validated results from the literature on the sensitivity of optical spectral indices to the effects of MPs, and expanded the results to other metallicity regimes. We proposed new spectral indices sensitive to the MP effects in the near-UV and optical wavelength ranges, which demonstrate robustness in the 1P/2P subpopulation split. We suggested a photometric pseudo-diagram combining HST filters, which effectively separates 1P from 2P. We are advancing the characterisation of MPs in extragalactic environments in GCs, with the identification of sensitive spectrophotometric indices. In the future, up-to-date stellar physics, accounting for non-standard mixing, may enhance our interpretation of MP formation scenario candidates.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCoelho, Paula Rodrigues TeixeiraLançon, ArianeSilva, Vinicius Branco2025-10-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-05122025-113205/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-12-16T12:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-05122025-113205Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-12-16T12:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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