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Chemodynamical properties and ages of metal-poor stars in S-PLUS

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Almeida-Fernandes, F. ; Placco, V. M. ; Rocha-Pinto, H. J. ; Fernandes, M. B. ; Limberg, G. ; Silva, L. Beraldo E. ; Amarante, J. A. S. ; Perottoni, H. D. ; Overzier, R. ; Schoenell, W. ; Ribeiro, T. ; Kanaan, A. ; de Oliveira, C. Mendes
Número total de Autores: 13
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; v. 523, n. 2, p. 18-pg., 2023-05-30.
Resumo

Metal-poor stars are key to our understanding of the early stages of chemical evolution in the Universe. New multifilter surveys, such as the Southern Photometric Local Universe Survey (S-PLUS), are greatly advancing our ability to select low-metallicity stars. In this work, we analyse the chemodynamical properties and ages of 522 metal-poor candidates selected from the S-PLUS data release 3. About 92 per cent of these stars were confirmed to be metal-poor ([Fe/H] & LE; -1) based on previous medium-resolution spectroscopy. We calculated the dynamical properties of a subsample containing 241 stars, using the astrometry from Gaia Data Release 3. Stellar ages are estimated by a Bayesian isochronal method formalized in this work. We analyse the metallicity distribution of these metal-poor candidates separated into different subgroups of total velocity, dynamical properties, and ages. Our results are used to propose further restrictions to optimize the selection of metal-poor candidates in S-PLUS. The proposed astrometric selection (parallax >0.85 mas) is the one that returns the highest fraction of extremely metal-poor stars (16.3 per cent have [Fe/H] & LE; -3); the combined selection provides the highest fraction of very metal-poor stars (91.0 per cent have [Fe/H] & LE; -2), whereas the dynamical selection (eccentricity >0.35 and discness < 0.75) is better for targeting metal-poor (99.5 per cent have [Fe/H] & LE; -1). Using only S-PLUS photometric selections, it is possible to achieve selection fractions of 15.6, 88.5, and 98.3 per cent for metallicities below -3, -2, and -1, respectively. We also show that it is possible to use S-PLUS to target metal-poor stars in halo substructures such as Gaia-Sausage/Enceladus, Sequoia, Thamnos, and the Helmi stream. (AU)

Processo FAPESP: 22/04079-0 - Caracterizando galáxias anãs ultra-fracas com o levantamento S-PLUS
Beneficiário:Hélio Dotto Perottoni
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/21250-9 - Identificação de estrelas brilhantes pobres em metais a partir de fotometria Multi-Banda e acompanhamento espectroscópico
Beneficiário:Hélio Dotto Perottoni
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 21/10429-0 - A estrutura quimiodinâmica do halo galáctico
Beneficiário:Guilherme Limberg
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 22/07301-5 - Perfis de abundâncias químicas de galáxias anãs destruídas
Beneficiário:Guilherme Limberg
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 21/09468-1 - Estudo de populações estelares no levantamento S-PLUS
Beneficiário:Felipe de Almeida Fernandes
Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 18/20977-2 - Identificação de estrelas gigantes para mapeamento da Galáxia no levantamento S-PLUS
Beneficiário:Felipe de Almeida Fernandes
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado