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Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.14.2024.tde-26072024-103317
Documento
Autor
Nome completo
Elvis William Carvalho Cantelli
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2024
Orientador
Banca examinadora
Teixeira, Ramachrisna (Presidente)
Dias, Bruno Moreira de Souza
Friaca, Amancio Cesar Santos
Galli, Phillip Andreas Brenner
Lepine, Jacques Raymond Daniel
Placco, Vinicius Moris
Título em português
Decifrando a construção quimiodinâmica: um mapeamento do disco da Via-Láctea
Palavras-chave em português
Evolução,Química,Cinemática,Galáxia,Estrutura
Resumo em português
A formação e estrutura da Via Láctea tem um papel fundamental na nossa compreensão do universo e da sua evolução, e graças à missão espacial Gaia e aos surveys espectroscópicos como APOGEE e GALAH, vivemos um momento excepcional de abundância e qualidade de dados, permitindo-nos rastrear os blocos de construção do disco Galáctico e suas relações. Nesse sentido, propomos aqui a exploração de um grande conjunto de dados a uma moda "top-down", elaborando um mapa de similaridade do volume Galáctico local a fim de segregar e caracterizar seus principais componentes, buscando pistas sobre suas relações. Usando o algoritmo t-SNE no estudo de propriedades químicas, orbitais e cinemáticas das estrelas, foram produzidos mapas de similaridade (manifolds) para dissecar sua rica estrutura, encontrando componentes conhecidos e isolando-os para analisar seu comportamento e subestruturas. O disco fino pode ser claramente separado do disco espesso, dinamicamente quente, mostrando também uma zona de transição distinta e intrigante com pistas sobre as consequências da fusão com Gaia-Sausage-Enceladus (GSE). Moving groups e características ressonantes também aparecem com destaque nos mapas, dividindo o disco em porções interna e externa como consequência da presença da barra Galáctica, e mostrando grupos excêntricos como Hercules. O halo dinâmico aparece como um extremo relacionado à porção aquecida do disco espesso, mostrando subestruturas que podem ser identificadas como as já conhecidas GSE, Sequoia e Splash. Aglomerados abertos e globulares também aparecem no seu contexto químico/evolutivo, onde NGC 6121 apresenta um comportamento muito distinto. São apresentadas ideias sobre a ligação entre a barra e os braços espirais, detalhes da estratégia desenvolvida, uma visão geral das diferentes populações segregadas e suas relações, bem como uma discussão e interpretação especulativa dos nossos resultados no cenário de evolução Galáctica.
Título em inglês
Disentanglement of the chemodynamical assemby: mapping the Milky Way disks
Palavras-chave em inglês
Evolution,Chemical,Kinematics,Galaxy,structure
Resumo em inglês
The formation and structure of the Milky Way has a fundamental role in our understanding of the universe and its evolution, and mainly thanks to the Gaia space mission and spectroscopic surveys like APOGEE and GALAH, we are experiencing an exceptional moment of abundance and quality of data, allowing us to trace the building blocks of the Galactic disk and their relations. In this sense, we propose here the exploitation of a large dataset in a top-down fashion, elaborating a similarity map of the local Galactic volume in order to segregate and characterise its main components, searching for hints about their relations. We have used the t-SNE algorithm with chemical, orbital and kinematic properties of the stars to produce 2D manifolds and dissect their rich structure by finding known components and isolating them to further analyse their behaviour and sub-structures. The young metal-rich thin disk could be clearly separated from the older dynamically hot thick disk, also showing a distinguishable and puzzling transition zone with hints about the aftermath of the Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) merger. Moving groups and resonant features also appear prominently in the maps, splitting the disk into inner and outer portions as consequence of the resonances produced by the Galactic bar and showing eccentric groups like Hercules. The dynamical halo appears as an extreme end related to the heated portion of the thick disk, showing sub-structures that could be identified as the already known GSE, Sequoia and Splash populations. Open and globular clusters also appear in their chemical/evolutionary context, where NGC 6121 shows a very distinct behaviour. We present insights about the connection between the bar and the spiral arms, details of the developed strategy, an overview of the different segregated populations and their relations, as well as a discussion and speculative interpretation of our results in the scenario of galactic evolution.
 
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Tese_V2.pdf (7.51 Mbytes)
Data de Publicação
2024-07-26
 
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