Análise crono-químiodinâmica de aglomerados globulares: Procurando por fósseis da formação da barra/bojo Galático

Autor(es)

Stefano Oliveira de Souza

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto Astronômico e Geofísico (IAG/SBD)
• Data de defesa: 2024-05-24

Membros da banca

Beatriz Leonor Silveira Barbuy; Amancio Cesar Santos Friaca; Cristina Chiappini Moraes Leite; Jorge Luis Melendez Moreno; Basilio Xavier Santiago; João Francisco Coelho dos Santos Junior

• Orientador: Beatriz Leonor Silveira Barbuy; Maria de los Angeles Pérez Villegas

Resumo

Esta tese busca explorar de forma multifacetada os aglomerados globulares Gal\\\'acticos (GCs) para desvendar suas implica\\c c\\~oes na forma\\c c\\~ao e evolu\\c c\\~ao do bojo e da barra da Via L\\\'actea. A fase inicial do estudo envolve uma an\\\'alise meticulosa dos GCs Palomar 6 (Pal~6) e NGC~6355, localizados na regi\\~ao interna da Gal\\\'axia fortemente afetadas pela extin\\c c\\~ao. Realizamos a an\\\'alise cronoqu\\\'imio-din\\^amica por meio de uma abordagem abrangente que combina informa\\c c\\~oes qu\\\'imicas usando espectros FLAMES-UVES e APOGEE DR17, determina\\c c\\~ao de idade por meio de fotometria \\emph e an\\\'alise orbital gra\\c cas \\`a astrometria \\emph. Notavelmente, Pal~6 e NGC~6355 foram identificados como pertencentes ao ramo \\emph da rela\\c c\\~ao idade-metalicidade (AMR) dos GCs da Via L\\\'actea. Pal6 foi inequivocamente confirmado como um aglomerado \\emph com uma idade de $12,4\\pm1,0$ Gyr e metalicidade de [Fe/H]$ = -1,10\\pm0,09$. Por outro lado, o NGC 6355, com idade de $13,2\\pm0,9$ Gyr e metalicidade de [Fe/H]$ = -1,39\\pm0,08$, apresenta caracter\\\'isticas mais parecidas a de um aglomerado ex-situ, manifestadas por seu movimento retr\\\'ogrado e composi\\c c\\~ao qu\\\'imica distinta. A investiga\\c c\\~ao se estende a uma cole\\c c\\~ao mais ampla de GCs com caracter\\\'isticas semelhantes \\`as de Pal~6 e NGC~6355, com o objetivo de revelar seus pap\\\'eis na evolu\\c c\\~ao Gal\\\'actica. Nossa descoberta destaca a import\\^ancia dos GCs in-situ, caracterizados por composi\\c c\\~oes moderadamente pobres em metais (MMP, [Fe/H]$< -1,0$) e idades que variam de $12,0$ a $13,4$ Gyr. Al\\\'em disso, seus valores enriquecidos de [$\\alpha$/Fe] fornecem informa\\c c\\~oes sobre os est\\\'agios iniciais do bojo. Din\\^amicamente, os GCs \\emph do bojo exibem movimento pr\\\'ogrado e baixa energia total, indicando que est\\~ao fortemente ligados ao potencial da Gal\\\'axia. Al\\\'em disso, a pesquisa investiga o hist\\\'orico de forma\\c c\\~ao dos primeiros aglomerados do bojo usando a AMR dos GCs MMP do bojo, rastreando suas origens at\\\'e $13,69\\pm0,12$ Gyr atr\\\'as. Al\\\'em disso, o valor da taxa de enriquecimento qu\\\'imico encontrado \\\'e dez vezes maior do que o que melhor se ajusta ao ramo ex-situ, corroborando as previs\\~oes do r\\\'apido enriquecimento qu\\\'imico experimentado pelo bojo durante seus est\\\'agios iniciais. Um aspecto fundamental da pesquisa envolve a explora\\c c\\~ao da intera\\c c\\~ao entre os GCs e a barra Gal\\\'actica. Ao identificar uma estrela rica em N-Al presa dentro da barra, recuperamos seu prov\\\'avel GC original sendo o GC Terzan 5. Estimamos que a estrela foi completamente capturada do Terzan 5 h\\\'a $315\\pm12$ Myr pela barra, suavemente ap\\\'os v\\\'arias intera\\c c\\~oes. Essas descobertas lan\\c cam luz sobre a influ\\^encia m\\\'utua da barra na evapora\\c c\\~ao dos GCs e das estrelas ricas em N e Al vindas de GCs que comp\\~oem a popula\\c c\\~ao de campo da barra Gal\\\'actica. Esse resultado \\\'e particularmente interessante porque \\\'e a evid\\^encia observacional para o modelo te\\\'orico que melhor explica a evapora\\c c\\~ao de Terzan 5 para atingir sua massa atual. Em ess\\^encia, esta tese representa um avan\\c co significativo na arqueologia Gal\\\'actica, elucidando o papel fundamental dos GCs na forma\\c c\\~ao do bojo da Gal\\\'axia e da estrutura e evolu\\c c\\~ao qu\\\'imica da barra. Desde a decifra\\c c\\~ao das origens de aglomerados individuais at\\\'e o desvendamento de padr\\~oes mais amplos de montagem Gal\\\'actica, a pesquisa oferece uma compreens\\~ao abrangente da complexa intera\\c c\\~ao entre os GCs e a din\\^amica evolutiva da nossa Gal\\\'axias. (AU)

• Processo FAPESP: 18/22044-3 - Aglomerados globulares do bojo: relíquias da formação e evolução da galáxia
• Beneficiário: Stefano Oliveira de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto