The Solar Twin Planet Search program is an unprecedented eort that aimed to procure extrasolar planets in more than 70 stars extremely similar to the Sun. In the course of this program, hundreds of high-quality optical spectra were obtained for these stars using the HARPS spectrograph, which is fed by the ESO La Silla 3.6 m telescope. Beyond the search for exoplanets, the data are invaluable to study the physical properties of Sun-like stars. Particularly in this dissertation, we are interested in verifying if the Sun possesses a regular rotation for its age among stars that are strictly similar to it, how the rotation of solar twins evolve with age and if the rotation of Sun-like stars is influenced by the presence of stellar mass companions. Previous conclusions on the regularity of the Suns rotation have been conflicting, and this is the first time such a large sample of solar twins with high quality spectroscopic data is used to clarify this puzzle. Our results suggest that the Sun is indeed a regular rotator for its age, which favors the use of the solar rotation to calibrate gyrochronology -- the estimation of stellar ages from their rotation. However, these results also imply a rotational evolution process that saturates after the solar age, constituting a departure from the widely used Skumanich relation and posing a challenge for gyrochronology. We securely identified 18 binary or multiple systems in the solar twin sample, of which only three display enhanced rotation for their ages. I estimated the orbital parameters of the binaries from their radial velocity variations, and the results show that their spectroscopic companions lie at orbital periods varying from a few to several years. I conclude that the presence of red or brown dwarf companions at moderate to long orbital periods do not influence the evolution of rotation in these systems, and therefore the main stars should evolve as single in this regard. The peculiarities in HIP 19911, HIP 67620 and HIP 103983 can be fully explained by spectral contamination from their companions. / O programa The Solar Twin Planet Search é um esforço sem precedentes na procura de planetas extra-solares em mais de 70 estrelas extremamente similares ao Sol. Ao longo desse programa, centenas de espectros ópticos de alta qualidade foram obtidos com o espectrógrafo HARPS, que está instalado no telescópio de 3,6 m do Observatório de La Silla. Além da busca de exoplanetas, estes dados são úteis para estudar as propriedades físicas de estrelas como o Sol. Estamos interessados em verificar se o Sol possui uma rotação regular para sua idade quando comparado com estrelas estritamente similares a ele, como que a rotação de gêmeas solares evolui com o tempo e se a rotação dessas estrelas é influenciada pela presença de companheiras estelares. Conclusões anteriores na regularidade da rotação solar são conflitantes, e esta é a primeira vez que uma amostra grande de gêmeas solares com dados espectroscópicos de alta qualidade é usada para esclarecer essa questão. Nossos resultados sugerem que o Sol de fato rota regularmente para sua idade, o que favorece o uso da rotação solar para calibrar a girocronologia -- a estimativa de idades estelares a partir de sua rotação. No entanto, tais resultados também implicam em um processo de evolução rotacional que satura depois da idade solar, constituindo um desvio da amplamente usada relação de Skumanich e apresentando um desafio para a girocronologia. Nós identificamos 18 sistemas binários na amostra de gêmeas solares, das quais apenas três mostram rotações elevadas para suas idades. Os parâmetros orbitais das binárias foram estimados a partir da variação de suas velocidades radiais, e os resultados mostram que suas companheiras espectroscópicas possuem períodos orbitais variando de alguns poucos até muitos anos. Concluimos que a presença de companheiras do tipo anãs vermelhas ou marrons em períodos orbitais moderados não influenciam a evolução rotacional desses sistemas. As peculiaridades de HIP 19911, HIP 67620 e HIP 103983 podem ser completamente explicadas por contaminação espectral de suas companheiras.

Neste trabalho estudamos o modelo de Nambu-Jona-Lasinio na versão SU(2) com acoplamento vetorial repulsivo e investigamos a estabilidade da matéria de quarks, realizando um estudo da transição de fase quiral no modelo de NJL em termos de uma análise do potencial termodinâmico do sistema. Para o estudo da estabilidade da matéria de quarks, analisamos o comportamento da pressão e da energia por partícula em função da densidade bariônica. O estado de equilíbrio é determinado como o ponto onde o potencial termodinâmico tem um mínimo, sendo a massa constituinte o parâmetro variacional. Discutimos a influência da interação vetorial na EoS e na estrutura da estrela de quarks. Assumiremos que estas estrelas são compostas de matéria de quark pura com e sem equilíbrio beta, condição esta que não foi considerada nos estudos anteriores e que deve ser obedecida pela matéria no interior de estrelas compactas. Varrendo o intervalo de densidades centrais permitidas pela EoS fornecida pelo modelo NJL na fase de quarks com dois sabores, obtemos relações massa-raio inéditas. Mostramos que conforme aumenta o acoplamento vetorial, obtemos estrelas mais massivas com raio maior para a mesma densidade de energia central. Também investigamos a transição de fase hádron-quarks no interior das estrelas de nêutrons e obtemos as relações de massa-raio para todas as famílias de estrelas consideradas. Trabalhos anteriores baseados no fato de que as EoS obtidas para a fase de quarks usando o modelo NJL são moles o suficiente para tornar as estrelas de nêutrons instáveis com o aparecimento de uma fase de quarks em seu interior, sugerem um modelo NJL modificado com um momento de cutoff que depende do potencial químico. No entanto, nesta abordagem, a instabilidade ainda permanece. Por isso, sugerimos a introdução de um acoplamento vetorial no modelo NJL, o que torna as EoS obtidas por este modelo mais duras, diminuindo assim esta instabilidade. Concluímos, que para ocorrer uma transição de fase para matéria de quarks estável em relação a oscilações de massa e raio, precisamos trabalhar em uma região de densidades muito altas, o que levaria a estrelas ainda mais compactas.

As estrelas Be compreendem uma grande faixa de massas e temperaturas. Por definição, são objetos de tipo B com classe de luminosidade entre V e III que apresentam, ou apresentaram alguma vez, linhas de Balmer em emissão (eventualmente metais uma vez ionizados) e/ou linhas com padrões de absorção shell, possivelmente formadas em um envelope circunstelar. Embora se saiba há muito tempo que esses objetos são rodadores rápidos e que giram pelo menos 1,5 a 2 vezes mais rápido do que as estrelas B normais, ainda é incerto se esses objetos são ou não em média rodadores crticos, não obstante as recentes observações interferométricas de HD 10144 (Achernar) (uma estrela Be tpica) indicarem se tratar de um rodador crtico. Devido às suas altas taxas de rotação, as quais originam distorções geométricas e distribuições não uniformes de temperatura dependentes da latitude estelar, os valores de velocidade de rotação derivados por métodos clássicos são sistematicamente subestimados. Além disso, os efeitos da rotação, aliados à presença do envelope circunstelar, mascaram as condições fsicas desses objetos, resultando em diferenças significativas em seus estágios evolutivos na seqüência principal. Neste trabalho apresentamos os resultados do estudo espectroscópico de estrelas Be em duas vertentes. Na primeira tratamos o tema da formação e estrutura do envelope circunstelar de estrelas Be, através das análises de duas estrelas, HD 127972 ( Cen) e HD 10144 (Achernar). Nesse estudo identificamos e caracterizamos seus modos de pulsação, os quais se constituem em um possvel mecanismo de perda de massa e formação do envelope. Além disso, estudamos a estrutura de seus envelopes circunstelares através da modelagem de perfis de Balmer em emissão. Na segunda vertente quantificamos as condições fsicas de 141 estrelas de campo, onde 114 são de tipo Be e 27 estrelas são B normais. Nesse estudo, comparamos os estágios evolutivos desses objetos obtidos através de métodos clássicos com os estágios evolutivos corrigidos dos efeitos da rotação elevada. Concluimos que o \"fenômeno Be\" pode ocorrer em todas as fases da evolução estelar na seqüência principal. / Be stars encompass a large mass and temperature range. By definition, they are B-type objects with luminosity classes V to III that have, or have shown at least once, Balmer lines in emission (eventually single-ionized metals) and/or lines with shell absorption patterns possibly formed in a circumstellar envelope. Though it has long been known that these objects are fast rotators and that they rotate at least 1.5 to 2 times faster than normal B stars, it is still uncertain whether or not these objects are in average critical rotators, although recent interferometric observations on Achernar (a typical Be star) pointed it out to be a critical rotator. Due to their high rotation rates which originate geometrical distortions and non-uniform temperature distributions dependent on the stellar latitude, the rotation velocity values derived from classical methods are systematically underestimated. Moreover, the rotation effects allied to the continuum emission due to the presence of a circumstellar envelope disguise the physical conditions of these objects, resulting in significative differences of their main-sequence evolutionary stages. In this work we present the results of the spectroscopic study of Be stars in two approaches. In the first one we treat the subject of formation and structure of the circumstellar envelope of Be stars through the analyses of two stars, HD 127972 ( Cen) and HD 10144 (Achernar). In this study we identify and characterize their pulsation modes, which constitute in a possible mechanism of mass loss and envelope formation. Moreover we study the structure of their circumstellar envelopes through the modeling of Balmer profiles in emission. In the second approach we quantify the physical conditions of 141 field stars, where 114 are Be-type stars and 27 stars are normal B stars. In this study, we compared the evolutionary stages of these objects obtained through classical methods with evolutionary stages corrected for high rotation effects. We conclude that the \"Be phenomenon\" can occur at whatever stage of the stellar evolution on the main sequence.

The Solar Twin Planet Search program is an unprecedented eort that aimed to procure extrasolar planets in more than 70 stars extremely similar to the Sun. In the course of this program, hundreds of high-quality optical spectra were obtained for these stars using the HARPS spectrograph, which is fed by the ESO La Silla 3.6 m telescope. Beyond the search for exoplanets, the data are invaluable to study the physical properties of Sun-like stars. Particularly in this dissertation, we are interested in verifying if the Sun possesses a regular rotation for its age among stars that are strictly similar to it, how the rotation of solar twins evolve with age and if the rotation of Sun-like stars is influenced by the presence of stellar mass companions. Previous conclusions on the regularity of the Suns rotation have been conflicting, and this is the first time such a large sample of solar twins with high quality spectroscopic data is used to clarify this puzzle. Our results suggest that the Sun is indeed a regular rotator for its age, which favors the use of the solar rotation to calibrate gyrochronology -- the estimation of stellar ages from their rotation. However, these results also imply a rotational evolution process that saturates after the solar age, constituting a departure from the widely used Skumanich relation and posing a challenge for gyrochronology. We securely identified 18 binary or multiple systems in the solar twin sample, of which only three display enhanced rotation for their ages. I estimated the orbital parameters of the binaries from their radial velocity variations, and the results show that their spectroscopic companions lie at orbital periods varying from a few to several years. I conclude that the presence of red or brown dwarf companions at moderate to long orbital periods do not influence the evolution of rotation in these systems, and therefore the main stars should evolve as single in this regard. The peculiarities in HIP 19911, HIP 67620 and HIP 103983 can be fully explained by spectral contamination from their companions. / O programa The Solar Twin Planet Search é um esforço sem precedentes na procura de planetas extra-solares em mais de 70 estrelas extremamente similares ao Sol. Ao longo desse programa, centenas de espectros ópticos de alta qualidade foram obtidos com o espectrógrafo HARPS, que está instalado no telescópio de 3,6 m do Observatório de La Silla. Além da busca de exoplanetas, estes dados são úteis para estudar as propriedades físicas de estrelas como o Sol. Estamos interessados em verificar se o Sol possui uma rotação regular para sua idade quando comparado com estrelas estritamente similares a ele, como que a rotação de gêmeas solares evolui com o tempo e se a rotação dessas estrelas é influenciada pela presença de companheiras estelares. Conclusões anteriores na regularidade da rotação solar são conflitantes, e esta é a primeira vez que uma amostra grande de gêmeas solares com dados espectroscópicos de alta qualidade é usada para esclarecer essa questão. Nossos resultados sugerem que o Sol de fato rota regularmente para sua idade, o que favorece o uso da rotação solar para calibrar a girocronologia -- a estimativa de idades estelares a partir de sua rotação. No entanto, tais resultados também implicam em um processo de evolução rotacional que satura depois da idade solar, constituindo um desvio da amplamente usada relação de Skumanich e apresentando um desafio para a girocronologia. Nós identificamos 18 sistemas binários na amostra de gêmeas solares, das quais apenas três mostram rotações elevadas para suas idades. Os parâmetros orbitais das binárias foram estimados a partir da variação de suas velocidades radiais, e os resultados mostram que suas companheiras espectroscópicas possuem períodos orbitais variando de alguns poucos até muitos anos. Concluimos que a presença de companheiras do tipo anãs vermelhas ou marrons em períodos orbitais moderados não influenciam a evolução rotacional desses sistemas. As peculiaridades de HIP 19911, HIP 67620 e HIP 103983 podem ser completamente explicadas por contaminação espectral de suas companheiras.

Neste trabalho eu desenvolvo um método para a determinação dos quatro principais parâmetros de um aglomerado globular (idade, metalicidade, avermelhamento e modulo de distancia) através de diagramas cor-magnitude, por comparação com modelos teóricos (isócronas). Usando diagramas cor-magnitude sintéticos determino a precisão e a incerteza do método por comparação com o banco de isócronas de Dartmouth e de Padova (PARSEC). Como exemplo, determino a os parâmetros do aglomerado globular NGC 6397, o segundo aglomerado globular mais próximo do sistema solar, utilizando múltiplas observações e múltiplas cores. Os parâmetros são comparados com a idade do Universo e dados espectroscópicos de estrelas do aglomerado e chegam a uma boa concordância. Os parâmetros ajustados são 12 ± 0, 5 Ganos, metalicidade [Fe/H] = −1, 8±0, 25, avermelhamento [E(B-V)] = 0, 12±0.01 e módulo de distância (m-M) = 12,04. Discuto a diferença entre os valores finais dos parâmetros para um conjunto de muitos dados em relação com os parâmetros para apenas um diagrama cor-magnitude e a diferença entre o ajuste para cores do ultravioleta até o infravermelho. / In this work I develop a method to determine the four main parameters of a galactic globular cluster (age, metallicity, reddening and distance modulus) by comparing color-magnitude diagrams to theoretical models (isochrones). Using synthetic colormagnitude diagrams I determine the accuracy and uncertainties of the method by comparison with the isochrone databases from Dartmouth and Padova (PARSEC). As an example, I determine the parameters for the globular cluster NGC 6397, the second nearest to the Sun, using multiple observations and multiple colors. The parameters are compared with the age of the Universe and spectroscopic data of cluster stars and yields a good agreement. The parameters fitted are 12 ± 0.5 Gyr, metallicity [Fe/H] = −1.8, reddening [E(B-V)] = 0.12 ± 0.01 and distance modulus (m-M) = 12.04. I discussed the difference between the final parameters values for many data sets with parameter values in a single color-magnitude diagram and the difference between the fit to colors from the ultraviolet to the infrared.

Estrelas anãs brancas são o último estágio evolutivo observável de mais de 95% das estrelas e também um resultado comum na evolução de estrelas binárias. O estudo de anãs brancas é, portanto, uma ferramenta poderosa na compreensão da evolução de estrelas simples e binárias, da função de massa inicial local, e da perda de massa após a sequência principal, levando-nos a uma melhor compreensão do histórico de formação e evolução estelar de diferentes populações. Para que esses estudos sejam possíveis, é necessária uma amostra grande e preferencialmente completa de anãs brancas, cobrindo todo o intervalo de parâmetros físicos. A maneira mais simples de obter isso é utilizando dados de grandes projetos de mapeamento. O Sloan Digital Sky Survey já permitiu o aumento do número de anãs brancas conhecidas em cinco vezes até o data release 10. Neste trabalho, estendemos a busca por anãs brancas aos novos objetos no data release 12, descobrindo 3 157 novas anãs brancas e 1 349 novas subanãs. Pela primeira vez, estendemos essa busca para log g < 6.5, correspondente a M < 0.3 M⊙. Anãs brancas abaixo desse limite de massa não podem formar-se em um tempo de Hubble; contudo, se a estrela é parte de um sistema de binárias próximas, a perda de massa pode ser tão intensa que a anã branca resultante tem massa inferior ao limite por evolução simples. Esses objetos são chamados anãs brancas de massa extremamente-baixa (ELMs, do inglês extremely-low mass white dwarfs) Elas têm Teff < 20 000 K e 5.0 . log g . 6.5 e espectros muito similares a estrelas A de sequência principal. Menos de cem são conhecidas, e a maioria dos objetos foi descoberta tendo em conta um critério de seleção tendencioso, que excluiu ELMs frias (Teff < 9 000 K) e com mais baixa massa (M . 0.15 M⊙), tornando difícil verificar modelos e compreender as propriedades das ELMs como classe. Nós identificamos milhares de objetos cujas propriedades físicas, temperatura efetiva e log g, estão no intervalo de produtos de evolução binária, como as ELMs. Nós os chamamos de sdAs, referindo-nos ao seu log g que as coloca abaixo da sequência principal e seu espectro dominado por hidrogênio. As sdAs parecem conter populações estelares sobrepostas, e encontramos que 7% são mais compatíveis com (pre-)ELMs do que com objetos de sequência principal. Obtivemos espectroscopia resolvida temporalmente para 26 objetos e pudemos confirmar que 15 estão em binárias. Um objeto faz parte de um sistema eclipsante, enquanto outro é pulsante — o oitavo membro da classe de ELMs pulsantes. Outros seis objetos também apresentaram pulsações em nossas observações, cinco desses estão na vizinhança da faixa de instabilidade das ELMs. Com estes resultados, aumentamos a população de ELMs por um fator de 20%, elevando a fração de ELMs de 4 para 20%, um valor que é consistente com as previsões de modelos evolucionários. / White dwarf stars are the final observable evolutionary state of over 95% of stars and also a common outcome in binary evolution. Therefore, studying white dwarfs is a powerful tool to understand both single and binary stellar evolution, local initial mass function, and post-main sequence mass loss, leading us to a better comprehension of the history of stellar formation and evolution of different stellar populations. In order to make this type of studies possible, a large and preferably complete sample of white dwarf stars, covering the whole range of physical parameters, is required. The simplest way to achieve that is to take advantage of data provided by large surveys. The Sloan Digital Sky Survey has already allowed the increase of the number of known white dwarf stars fivefold up to its data release 10. In this work, we extended the search for white dwarfs to the new objects in the data release 12, discovering 3 157 new white dwarfs and 1 349 new subdwarfs. For the first time, we have extended this search to log g < 6.5, corresponding to M < 0.3 M⊙. White dwarfs below this mass limit cannot be formed through single evolution within a Hubble time; however, if the star is part of a close binary system, the mass loss of the system may be so intense that the resulting white dwarf has mass below the single evolution limit. These objects are known as extremely-low mass white dwarfs (ELMs) They show Teff < 20 000 K and 5.0 . log g . 6.5 and spectra very similar to main sequence A stars. Less than a hundred of them are known, and most objects were discovered relying on biased selection criteria, that excluded cool (Teff < 9 000 K), lowermass (M . 0.15 M⊙) ELMs, making it difficult to validate the models and comprehend the properties of the ELMs as a class. We have identified thousands of objects whose physical properties, effective temperature and surface gravity, place them in the range of by-products of binary interaction such as the ELMs. We have called them sdAs, referring to their sub-main sequence log g and hydrogen dominated spectra. They seem to be composed of overlapping stellar populations, and we found that at least 7% are more likely ELMs or their precursors, the pre-ELMs, than main sequence stars. Obtaining time-resolved spectroscopy for 26 objects, we could confirm 15 to be in close binaries. One of them is also an eclipsing system, while another is a pulsator — the eighth member of the pulsating ELM class. Other six new pulsators were found as part of our follow-up, five of them in the vicinity of the ELM instability strip. With these results, we increase the population of ELMs by 20%, raising the fraction of cool ELMs from 4 to 20%, which is consistent with the predictions from the evolutionary models.

Made available in DSpace on 2015-03-03T15:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HugoRC_DISSERT.pdf: 624489 bytes, checksum: bb93c9268766fa02578b7aa060ece548 (MD5) Previous issue date: 2013-02-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / O l?tio ? produzido principalmente na nucleoss?ntese primordial nos primeiros segundos do Universo. Este elemento ? facilmente destru?do no interior estelar atrav?s de rea??es nucleares em regi?es onde a temperatura ? superior ? 2:5 106 K. Uma quantidade razo?vel de l?tio pode ser encontrada na zona convectiva das estrelas de pouca massa, onde as temperaturas n?o s?o suficientemente altas para queim?-lo. ? medida que as estrelas de pouca massa evoluem e deixam a sequ?ncia principal (entrando no ramo das gigantes), a sua camada convectiva externa aumenta e atinge regi?es mais profundas da estrela, diluindo assim o l?tio que se situava pr?ximo ? superf?cie. ? o conhecido ?first dredge-up?. Neste contexto, a exist?ncia de estrelas gigantes ricas em l?tio representa um dos grandes enigmas da evolu??o estelar, pois devido as suas caracter?sticas estruturais todas as gigantes deveriam apresentar baixas abund?ncias de l?tio, segundo o modelo padr?o de estrutura e evolu??o estelar. Neste trabalho, relatamos a descoberta da super abund?ncia de l?tio da estrela HD 150050. Esta estrela simples e com baixa rota??o cujo tipo espectral ? K2 III mostra uma forte assinatura na linha de l?tio (no comprimento de onda 6708 ?) de seu espectro. Neste trabalho, a partir de observa??es espectrosc?picas, determinamos uma abund?ncia de l?tio no valor de log (Li) = 2:4 0:1 para este objeto. Obtivemos estimativas dos principais par?metros f?sicos para HD 150050 com base em observa??es espectrosc?picas de alta resolu??o. Determinamos tamb?m o estado evolutivo para HD 150050 utilizando modelos evolutivos calculados especificamente para este objeto com o c?digo TGEC (Toulouse-Geneva Evolutionary Code). Esta an?lise te?rica de seu estado evolutivo permitiu-nos estimar a massa e a idade desta estrela. Sendo assim, a partir de nosso trabalho conclu?mos que a estrela HD 150050 ? uma genu?na estrela rica em l?tio e que deve ser acrescentada ao seleto grupo das estrelas ricas em l?tio estudadas na literatura

Estrelas anãs brancas são o último estágio evolutivo observável de mais de 95% das estrelas e também um resultado comum na evolução de estrelas binárias. O estudo de anãs brancas é, portanto, uma ferramenta poderosa na compreensão da evolução de estrelas simples e binárias, da função de massa inicial local, e da perda de massa após a sequência principal, levando-nos a uma melhor compreensão do histórico de formação e evolução estelar de diferentes populações. Para que esses estudos sejam possíveis, é necessária uma amostra grande e preferencialmente completa de anãs brancas, cobrindo todo o intervalo de parâmetros físicos. A maneira mais simples de obter isso é utilizando dados de grandes projetos de mapeamento. O Sloan Digital Sky Survey já permitiu o aumento do número de anãs brancas conhecidas em cinco vezes até o data release 10. Neste trabalho, estendemos a busca por anãs brancas aos novos objetos no data release 12, descobrindo 3 157 novas anãs brancas e 1 349 novas subanãs. Pela primeira vez, estendemos essa busca para log g < 6.5, correspondente a M < 0.3 M⊙. Anãs brancas abaixo desse limite de massa não podem formar-se em um tempo de Hubble; contudo, se a estrela é parte de um sistema de binárias próximas, a perda de massa pode ser tão intensa que a anã branca resultante tem massa inferior ao limite por evolução simples. Esses objetos são chamados anãs brancas de massa extremamente-baixa (ELMs, do inglês extremely-low mass white dwarfs) Elas têm Teff < 20 000 K e 5.0 . log g . 6.5 e espectros muito similares a estrelas A de sequência principal. Menos de cem são conhecidas, e a maioria dos objetos foi descoberta tendo em conta um critério de seleção tendencioso, que excluiu ELMs frias (Teff < 9 000 K) e com mais baixa massa (M . 0.15 M⊙), tornando difícil verificar modelos e compreender as propriedades das ELMs como classe. Nós identificamos milhares de objetos cujas propriedades físicas, temperatura efetiva e log g, estão no intervalo de produtos de evolução binária, como as ELMs. Nós os chamamos de sdAs, referindo-nos ao seu log g que as coloca abaixo da sequência principal e seu espectro dominado por hidrogênio. As sdAs parecem conter populações estelares sobrepostas, e encontramos que 7% são mais compatíveis com (pre-)ELMs do que com objetos de sequência principal. Obtivemos espectroscopia resolvida temporalmente para 26 objetos e pudemos confirmar que 15 estão em binárias. Um objeto faz parte de um sistema eclipsante, enquanto outro é pulsante — o oitavo membro da classe de ELMs pulsantes. Outros seis objetos também apresentaram pulsações em nossas observações, cinco desses estão na vizinhança da faixa de instabilidade das ELMs. Com estes resultados, aumentamos a população de ELMs por um fator de 20%, elevando a fração de ELMs de 4 para 20%, um valor que é consistente com as previsões de modelos evolucionários. / White dwarf stars are the final observable evolutionary state of over 95% of stars and also a common outcome in binary evolution. Therefore, studying white dwarfs is a powerful tool to understand both single and binary stellar evolution, local initial mass function, and post-main sequence mass loss, leading us to a better comprehension of the history of stellar formation and evolution of different stellar populations. In order to make this type of studies possible, a large and preferably complete sample of white dwarf stars, covering the whole range of physical parameters, is required. The simplest way to achieve that is to take advantage of data provided by large surveys. The Sloan Digital Sky Survey has already allowed the increase of the number of known white dwarf stars fivefold up to its data release 10. In this work, we extended the search for white dwarfs to the new objects in the data release 12, discovering 3 157 new white dwarfs and 1 349 new subdwarfs. For the first time, we have extended this search to log g < 6.5, corresponding to M < 0.3 M⊙. White dwarfs below this mass limit cannot be formed through single evolution within a Hubble time; however, if the star is part of a close binary system, the mass loss of the system may be so intense that the resulting white dwarf has mass below the single evolution limit. These objects are known as extremely-low mass white dwarfs (ELMs) They show Teff < 20 000 K and 5.0 . log g . 6.5 and spectra very similar to main sequence A stars. Less than a hundred of them are known, and most objects were discovered relying on biased selection criteria, that excluded cool (Teff < 9 000 K), lowermass (M . 0.15 M⊙) ELMs, making it difficult to validate the models and comprehend the properties of the ELMs as a class. We have identified thousands of objects whose physical properties, effective temperature and surface gravity, place them in the range of by-products of binary interaction such as the ELMs. We have called them sdAs, referring to their sub-main sequence log g and hydrogen dominated spectra. They seem to be composed of overlapping stellar populations, and we found that at least 7% are more likely ELMs or their precursors, the pre-ELMs, than main sequence stars. Obtaining time-resolved spectroscopy for 26 objects, we could confirm 15 to be in close binaries. One of them is also an eclipsing system, while another is a pulsator — the eighth member of the pulsating ELM class. Other six new pulsators were found as part of our follow-up, five of them in the vicinity of the ELM instability strip. With these results, we increase the population of ELMs by 20%, raising the fraction of cool ELMs from 4 to 20%, which is consistent with the predictions from the evolutionary models.

Neste trabalho eu desenvolvo um método para a determinação dos quatro principais parâmetros de um aglomerado globular (idade, metalicidade, avermelhamento e modulo de distancia) através de diagramas cor-magnitude, por comparação com modelos teóricos (isócronas). Usando diagramas cor-magnitude sintéticos determino a precisão e a incerteza do método por comparação com o banco de isócronas de Dartmouth e de Padova (PARSEC). Como exemplo, determino a os parâmetros do aglomerado globular NGC 6397, o segundo aglomerado globular mais próximo do sistema solar, utilizando múltiplas observações e múltiplas cores. Os parâmetros são comparados com a idade do Universo e dados espectroscópicos de estrelas do aglomerado e chegam a uma boa concordância. Os parâmetros ajustados são 12 ± 0, 5 Ganos, metalicidade [Fe/H] = −1, 8±0, 25, avermelhamento [E(B-V)] = 0, 12±0.01 e módulo de distância (m-M) = 12,04. Discuto a diferença entre os valores finais dos parâmetros para um conjunto de muitos dados em relação com os parâmetros para apenas um diagrama cor-magnitude e a diferença entre o ajuste para cores do ultravioleta até o infravermelho. / In this work I develop a method to determine the four main parameters of a galactic globular cluster (age, metallicity, reddening and distance modulus) by comparing color-magnitude diagrams to theoretical models (isochrones). Using synthetic colormagnitude diagrams I determine the accuracy and uncertainties of the method by comparison with the isochrone databases from Dartmouth and Padova (PARSEC). As an example, I determine the parameters for the globular cluster NGC 6397, the second nearest to the Sun, using multiple observations and multiple colors. The parameters are compared with the age of the Universe and spectroscopic data of cluster stars and yields a good agreement. The parameters fitted are 12 ± 0.5 Gyr, metallicity [Fe/H] = −1.8, reddening [E(B-V)] = 0.12 ± 0.01 and distance modulus (m-M) = 12.04. I discussed the difference between the final parameters values for many data sets with parameter values in a single color-magnitude diagram and the difference between the fit to colors from the ultraviolet to the infrared.

Neste trabalho eu desenvolvo um método para a determinação dos quatro principais parâmetros de um aglomerado globular (idade, metalicidade, avermelhamento e modulo de distancia) através de diagramas cor-magnitude, por comparação com modelos teóricos (isócronas). Usando diagramas cor-magnitude sintéticos determino a precisão e a incerteza do método por comparação com o banco de isócronas de Dartmouth e de Padova (PARSEC). Como exemplo, determino a os parâmetros do aglomerado globular NGC 6397, o segundo aglomerado globular mais próximo do sistema solar, utilizando múltiplas observações e múltiplas cores. Os parâmetros são comparados com a idade do Universo e dados espectroscópicos de estrelas do aglomerado e chegam a uma boa concordância. Os parâmetros ajustados são 12 ± 0, 5 Ganos, metalicidade [Fe/H] = −1, 8±0, 25, avermelhamento [E(B-V)] = 0, 12±0.01 e módulo de distância (m-M) = 12,04. Discuto a diferença entre os valores finais dos parâmetros para um conjunto de muitos dados em relação com os parâmetros para apenas um diagrama cor-magnitude e a diferença entre o ajuste para cores do ultravioleta até o infravermelho. / In this work I develop a method to determine the four main parameters of a galactic globular cluster (age, metallicity, reddening and distance modulus) by comparing color-magnitude diagrams to theoretical models (isochrones). Using synthetic colormagnitude diagrams I determine the accuracy and uncertainties of the method by comparison with the isochrone databases from Dartmouth and Padova (PARSEC). As an example, I determine the parameters for the globular cluster NGC 6397, the second nearest to the Sun, using multiple observations and multiple colors. The parameters are compared with the age of the Universe and spectroscopic data of cluster stars and yields a good agreement. The parameters fitted are 12 ± 0.5 Gyr, metallicity [Fe/H] = −1.8, reddening [E(B-V)] = 0.12 ± 0.01 and distance modulus (m-M) = 12.04. I discussed the difference between the final parameters values for many data sets with parameter values in a single color-magnitude diagram and the difference between the fit to colors from the ultraviolet to the infrared.