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

Autor Stefano Oliveira de Souza
Orientador Beatriz Leonor Silveira Barbuy
Co-orientador Maria de Los Angeles Perez Villegas
Tipo de programa Doutorado
Ano da defesa 2024
Palavras chave Diagramas cor-magnitudes
Estrelas: Cinemática de dinâmica
Galáxia: aglomerados globulares
Galáxia: barra
Galáxia: formação e evolução e bojo
Departamento Astronomia
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.

Anexo souzastefano_thesis_final.pdf