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Populações estelares na Via Láctea: bojo, halo, disco e regiões de formação de estrelas; instrumentação para espectroscopia de alta resolução

Processo: 14/18100-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de janeiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Estelar
Pesquisador responsável:Beatriz Leonor Silveira Barbuy
Beneficiário:Beatriz Leonor Silveira Barbuy
Instituição-sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Silvia Cristina Fernandes Rossi
Pesq. associados:Alan Alves Brito ; Annibal Hetem Junior ; Bruno Vaz Castilho de Souza ; Charles Jose Bonato ; Clemens Darvin Gneiding ; Elisabetta Caffau ; Evelyne Alecian ; François Spite ; Jane Cristina Gregorio-Hetem ; Jorge Luis Melendez Moreno ; Leandro de Oliveira Kerber ; Martin Asplund ; Misha Haywood ; Monique Spite ; Paola Di Matteo ; Piercarlo Bonifacio ; Sergio Ortolani ; Silvia Cristina Fernandes Rossi ; Vanessa Bawden de Paula Macanhan ; Vinicius Moris Placco
Auxílios(s) vinculado(s):18/05866-0 - XXX Assembléia Geral da união astronômica internacional, AR.EXT
17/25164-7 - História da formação estelar em canis major OB1: II uma população bimodal revelada pelo XMM-Newton, PUB.ART
16/24814-5 - Aglomerados estelares como traçadores da formação e evolução do bojo galáctico e Nuvens de Magalhães: modelamento de dados do Telescópio Espacial Hubble, SOAR, Gemini e Very Large Telescope, AV.BR
16/24313-6 - Evolução quimio-dinâmica do bojo galáctico: artigo de revisão para o Annual Review of Astronomy & Astrophysics, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):18/22044-3 - Aglomerados globulares do bojo: relíquias da formação e evolução da galáxia, BP.DD
18/22181-0 - Gradientes de idade e metalicidade dos aglomerados estelares da Ponte de Magalhães, BP.DR
18/05535-3 - O estudo das Nuvens de Magalhães e sua estreita ligação com a Via Láctea é o objetivo deste projeto, incluindo em particular a formação e dissolução de aglomerados globulares, BP.PD
+ mais bolsas vinculadas 17/15893-1 - Órbitas de aglomerados globulares do bojo: formação e evolução da Via Láctea, BP.PD
16/20566-7 - Diagramas cor-magnitude de aglomerados globulares com filtros ultravioleta do Telescópio Espacial Hubble, BP.IC
16/00777-3 - Evolução química e populações estelares galácticas e extragalácticas, por espectroscopia e imageamento - softwares de síntese espectral, BP.TT - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Evolução química  Formação de estrelas  Espectroscopia  Populações estelares  Galáxia (Via Láctea) 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/astronomia_XJONMlj_7_8.pdf

Resumo

O principal objetivo deste projeto é estudar as populações estelares e estrutura da Via Láctea, para melhor entender sua formação e evolução. Os objetos de estudo são estrelas do Bojo, Halo e Disco Galácticos. O bojo é estudado em termos da composição química de estrelas individuais, assim como da cinemática e idades de estrelas do campo e de aglomerados globulares. A interação entre a barra e os aglomerados globulares mais velhos, contidos na barra, é estudada derivando seus movimentos próprios e distância. O objetivo final é saber se as estrelas mais pobres em metais do bojo são as mais velhas da Galáxia, pois isso confirmaria que o bojo se formou primeiro. O halo Galáctico é estudado através das estrelas mais pobres em metais da Galáxia, através de análise de abundâncias. Uma seleção de novos objetos, em particular de estrelas pobres em metais e ricas em carbono, é também desenvolvida a partir dos grandes levantamentos (Hamburg/ESO e Sloan Digital Sky Survey).Para o halo e o bojo, a composição química das estrelas pobres em metais ([Fe/H]=-1.0 no bojo, e [Fe/H] < -2.0 no halo) informam sobre a natureza das primeiras supernovas, que produziram o enriquecimento químico do gás a partir do qual essas estrelas se formaram. O disco Galáctico é estudado através de a) estrelas super-ricas em metais, que parecem ter migrado das regiões mais internas da Galáxia; b) anãs M ricas em metais; c) estrelas jovens e regiões de formação de estrelas. O grupo é especialista em espectroscopia de estrelas frias, usando baixa resolução espectral para selecionar objetos, e alta resolução para análise de abundâncias e derivação de velocidades radiais. Do ponto de vista teórico, selecionam-se dados atômicos e moleculares, incluindo cálculos de estrutura hiperfina e constantes moleculares, e produzem-se listas de linhas, as quais são verificadas por comparação com espectros de estrelas bem conhecidas como o Sol e Arcturus. Para isto, utilizam-se modelos de atmosfera para calcular espectros sintéticos, os quais são comparados aos espectros observados. Também produzimos espectros integrados de populações estelares compostas, e pretende-se usar espectroscopia de campo integral. No estudo de aglomerados globulares, também se utilizam imagens no óptico e no infra-vermelho, para produzir diagramas cor-magnitude, e deduzir suas idades. Para regiões de formação de estrelas, dados de raios-X dos satélites XMM-Newton e Chandra vêmm sendo obtidos, para identificação de estrelas jovens. Instrumentação é uma parte importante deste projeto, com principalmente o desenvolvimento do espectrógrafo CUBES para o VLT/ESO, mas também os espectrógrafos ECHARPE para o OPD/LNA/MCTI, e o espectrógrafo multi-objeto MOSAIC para o E-ELT. O espectrógrafo CUBES está em estágio de “Pesquisa e Desenvolvimento'' (Research & Development, R&D) sobre as características no ultravioleta de novos detectores CCD, e de novas redes de difração apropriadas ao ultravioleta. Estes estudos são úteis para qualquer instrumento com capabilidades no ultravioleta, para o presente e futuro. O espectrógrafo MOSAIC envolve a expertise em fibras ópticas desenvolvida no Brasil. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pós-doutorado em Astrofísica na USP com Bolsa da FAPESP 
PD em Cálculos Teóricos de Órbitas no Bojo Galáctico com Bolsa da FAPESP 

Publicações científicas (7)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CAIN, MADELYN; FREBEL, ANNA; GULL, MAUDE; JI, ALEXANDER P.; PLACCO, VINICIUS M.; BEERS, TIMOTHY C.; MELENDEZ, JORGE; EZZEDDINE, RANA; CASEY, ANDREW R.; HANSEN, TERESE T.; ROEDERER, IAN U.; SAKARI, CHARLI. The R-Process Alliance: Chemical Abundances for a Trio of r-process-enhanced Stars-One Strong, One Moderate, and One Mild. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 864, n. 1 SEP 1 2018. Citações Web of Science: 2.
CARLOS, MARILIA; KARAKAS, AMANDA I.; COHEN, JUDITH G.; KOBAYASHI, CHIAKI; MELENDEZ, JORGE. A Formation Timescale of the Galactic Halo from Mg Isotopes in Dwarf Stars. ASTROPHYSICAL JOURNAL, v. 856, n. 2 APR 1 2018. Citações Web of Science: 1.
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SANTOS-SILVA, T.; GREGORIO-HETEM, J.; MONTMERLE, T.; FERNANDES, B.; STELZER, B. Star formation history of Canis Major OB1 II. A bimodal X-ray population revealed by XMM-Newton. Astronomy & Astrophysics, v. 609, FEB 1 2018. Citações Web of Science: 0.
REGGIANI, HENRIQUE; MELENDEZ, JORGE; KOBAYASHI, CHIAKI; KARAKAS, AMANDA; PLACCO, VINICIUS. Constraining cosmic scatter in the Galactic halo through a differential analysis of metal-poor stars. Astronomy & Astrophysics, v. 608, DEC 5 2017. Citações Web of Science: 10.
BENSBY, T.; FELTZING, S.; GOULD, A.; YEE, J. C.; JOHNSON, J. A.; ASPLUND, M.; MELENDEZ, J.; LUCATELLO, S.; HOWES, L. M.; MCWILLIAM, A.; UDALSKI, A.; SZYMANSKI, M. K.; SOSZYNSKI, I.; POLESKI, R.; WYRZYKOWSKI, L.; ULACZYK, K.; KOZLOWSKI, S.; PIETRUKOWICZ, P.; SKOWRON, J.; MROZ, P.; PAWLAK, M.; ABE, F.; ASAKURA, Y.; BHATTACHARYA, A.; BOND, I. A.; BENNETT, D. P.; HIRAO, Y.; NAGAKANE, M.; KOSHIMOTO, N.; SUMI, T.; SUZUKI, D.; TRISTRAM, P. J.; COLLABORATION, OGLE; COLLABORATION, MOA. Chemical evolution of the Galactic bulge as traced by microlensed dwarf and subgiant stars VI. Age and abundance structure of the stellar populations in the central sub-kpc of the Milky Way. Astronomy & Astrophysics, v. 605, SEP 2017. Citações Web of Science: 34.
FISHLOCK, C. K.; YONG, D.; KARAKAS, A. I.; ALVES-BRITO, A.; MELENDEZ, J.; NISSEN, P. E.; KOBAYASHI, C.; CASEY, A. R. Sc and neutron-capture abundances in Galactic low- and high-alpha field halo stars. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 466, n. 4, p. 4672-4682, MAY 2017. Citações Web of Science: 8.

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