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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.14.2010.tde-14072010-211459
Documento
Autor
Nome completo
Thiago Matheus
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Pacheco, Eduardo Janot (Presidente)
Hetem, Jane Cristina Gregorio
Torres, Carlos Alberto Pinto Coelho de Oliveira
Título em português
Seleção de candidatos a sistemas planetários jovens
Palavras-chave em português
Estrelas Jovens
planetas
Sistemas exoplanetários
Resumo em português
Os modelos atuais sobre formação planetária indicam que os planetas gasosos gigantes formam-se em escalas de tempo de ~ 10 Manos, inferiores à dos pequenos, rochosos, de ~ 30 Manos (Zuckerman & Song 2004). Um teste simples desses modelos de formação seria procurar planetas em torno de estrelas jovens de várias idades: nos sistemas mais jovens não dever-se-ia detectar objetos telúricos, que só apareceriam em torno de estrelas relativamente mais velhas. Os satélites CoRoT e Kepler, que se encontram em pleno regime de observações, vêm descobrindo exoplanetas pelo método dos trânsitos, sendo capaz de detectar corpos de dimensões terrestres. O objetivo deste trabalho, é selecionar sistemas planetários jovens de várias idades para serem observados pelo dois satélites, a fim de testar as escalas de tempo de formação de planetas rochosos e gasosos. Para atingir esse objetivo foi necessário entender como a idade pode ser estimada para um grupo de estrelas (aglomerado aberto ou associação), utilizando-se, por exemplo, dados sobre abundâncias químicas do lítio dos objetos. Isso é possível devido à facilidade do lítio em ser destruído na fase pré-sequencia principal, a temperaturas superiores 2,5 10^6 K. Um levantamento amostral da abundância do lítio em função da temperatura, para estrelas pertecentes a um grupo, gera um padrão de depleção do lítio, que permite gerar um modelo (da Silva et al. 2009) qualitativo para se obter idades de associações estelares. Para que o propósito deste trabalho fosse alcançado, foram utilizados os bancos de dados de objetos jovens existentes em associações com idades bem determinadas de (Torres et al. 2008), e o catálogo DAML de (Dias et al. 2002) de aglomerados abertos. A seleção dos dados para cada satélite produziu resultados bem diferentes. Para o CoRoT, a análise do banco de dados de associações retornou resultados com uma associação no centro galáctico e outra de ~ 70 Manos no anti-centro; por outro lado, no campo do Kepler, não se encontrou objetos jovens que possibilitassem atender os objetivos deste trabalho. Na análise do catálogo DAML de aglomerados abertos, surgiram muitos candidatos-alvo para observações. Para o CoRoT, foi possível concluir que os aglomerados NGC 2244 de 7,87 Manos, NGC 2264 de 8,99 Manos, Collinder 107 de 10 Manos, Collinder 96 de 10,74 Manos, e NGC 2302 de 12,02 Manos contêm alvos onde deve-se encontrar somente planetas gigantes gasosos em estágio inicial e/ou final de formação, de acordo com o capítulo 1. Os aglomerados relativamente mais velhos, onde devem-se encontrar planetas rochosos e gasosos são: NGC 6755 de 52,36 Manos, Basel 1 de 78,16 Manos, NGC 6694 de 85,31 Manos, NGC 2186 de 54,70 Manos, NGC 2422 de 72,61 Manos e Bochum 3 de 77,62 Manos. Portanto a etapa de seleção de alvos a serem observados pelo CoRoT foi feita, e com isso, os eventuais resultados observacionais servirão de teste para as escalas de tempo de formação planetária propostos nos modelos correntes. Para o Kepler, não foi encontrado nenhum membro de aglomerado jovem observável em seu campo de visibilidade e seu intervalo de magnitudes.
Título em inglês
Selection of candidates for young planetary systems
Palavras-chave em inglês
exoplanetary systems
planets
Young stars
Resumo em inglês
Current models of planetary formation suggest that the giant gaseous planets are formed in time scales of ~ 10 Myr, less than the rocky ones, in time scales of ~ 30 Myr (Zuckerman & Song 2004). A simple test of these models of formation it would look for planets around young stars of various ages: in younger systems it should not detect terrestrial objects, which only appear around stars relatively older. CoRoT and Kepler satellites, which are at full system of observations, have been discovering exoplanets by the method of transits, being able to detect Earth-size bodies. The goal of this work is to select young planetary systems of various ages to be observed by the two satellites, in order to test the time scales of formation of rocky and gaseous planets. To achieve this goal it was necessary to understand how age can be estimated for a group of stars (open cluster or association), using, for example, data on chemical abundances of lithium objects. This is possible because of the ease of lithium to be destroyed in the pre-main sequence, at temperatures above 2,5 10^6 K. A sample survey of the abundance of lithium as a function of temperature for stars belonging to a group, generates a lithium depletion pattern, which creates a qualitatively model (da Silva et al. 2009) to obtain ages of star associations. For the purpose of this study was reached, the databases of objects in youth associations with well-determined ages from (Torres et al. 2008) was used, as well, the catalog DAML from (Dias et al. 2002) of open clusters. The selection of data for each satellite has produced quite different results. For CoRoT, the analysis of the database of associations returned results with a association in the galactic center and another with ~ 70 Myr in the anti-Galactic center, on the other hand, in the field of Kepler did not find young objects that would enable meet the goals of this work.. In the analysis of DAML catalog of open clusters have emerged many candidates targeted for observations. For the CoRoT was concluded that the clusters NGC 2244 of 7,87 Myr, NGC 2264 of 8,99 Myr, Collinder 107 of 10 Myr, Collinder 96 of 10,74 Myr, and NGC 2302 of 12,02 Myr contain targets where should be found only gas giant planets in the early stage and/or end of formation, in accordance with Chapter 1. The relatively older clusters, where they must be found rocky and gaseous planets are: NGC 6755 of 52,36 Myr, Basel 1 of 78,16 Myr, NGC 6694 of 85,31 Myr, NGC 2186 of 54,70 Myr, NGC 2422 of 72,61 Myr e Bochum 3 de 77,62 Myr. Therefore the step of selecting targets to be observed by the CoRoT was made, and thus, any observational results serve as a test for the timescales of planet formation proposed in the current models. For Kepler, it did not find any member of young cluster observed in its field of vision and its range of magnitudes.
 
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Data de Publicação
2010-09-23
 
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