Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / We present a multi-wavelength study of the stellar content of 11 optical/infrared Southern Galactic Hii regions with 10 h < α(J2000) < −17 h and −65° < δ(J2000) < −35°. Nine optical objects with no published or uncertain distances were examined in order to identify their ionising sources and to determine their distances, whereas young stellar objects (YSOs) and main sequence ionising stars were photometrically classified in the two infrared clusters. We carried out optical spectroscopy and UBV photometry of the stellar content of these Hii regions and obtained the distance of individual stars by spectroscopic parallax. To avoid using a fixed value for the total-to-selective extinction ratio RV , the reddening AV was determined directly by the colour-difference method. We classified as types O or B 24 out of the 31 stars for which optical spectra were obtained. In particular, we identified two new O stars in RCW98 and RCW99. The values for reddening obtained correspond to a mean hRV i = 3.44, which is about 10% higher of the mean value found for field stars over all directions of the Galaxy. For the Hii regions NGC3503, NGC6334, RCW55, RCW87, RCW98 e RCW99, we obtained more precise distances calculated as the median of the spectroscopic parallaxes obtained for two to six different stars in each nebulae, with an internal dispersion of less than 5%. Among the objects more obscured in the Norma region, we analysed the stellar content of the East part of the large complex of Hii regions GAL331.5-00.1, which contains eight bright extended radio sources. This study comprises the infrared clusters [DBS2003] 156 and [DBS2003] 157, respectively associated to Hii regions GAL331.11-00.51 and GAL331.31-00.34. In order to isolate the brightest 2MASS sources of their unresolved companions, we carried out JHK photometry with resolution better than 2MASS data. 47 Near-infrared (NIR) sources with Ks-band excess were identified following usual methods. Other 70 YSOs were also identified by using Mid-IR on-line data of the GLIMPSE survey. The search for radial-velocity measurements in the literature and the similarity between the stellar population explored have indicated the two regions as physically associated. With the determination of the spectroscopic parallaxes of four O-type and two B-type stars spread over the both clusters, this hypothesis was verified. The parallaxes of these 6 stars returned very compatible distances (hdhelioci = 3.30 ± 0.29 kpc). The Near- and Mid-IR counterparts of the IRAS source 16085-5138 was found close to the field of [DBS2003] 157. This source has showed typical colours of a Ultra-compact ii region (UCHii) and spectral index α = 3.6 between 2 and 25 μm, which is typical of YSOs immersed in protostellar envelopes. A lower limit to the bolometric luminosity of the protostar embedded was computed as L = 7.7×103L⊙ (M = 10M⊙), which corresponds to a BO-B1 zero-age star. The cluster [DBS2003] 157 was found to be spread over all ∼4′ × 4′ region demarcated by a intense shell-like dust emission, where a secondary massive star formation is going on, likely as a result of the interaction between this dust and stellar winds. / Apresentamos aqui um estudo multibanda do conteúdo estelar de onze regiões Hii do Hemisfério sul com 10 h < α(J2000) < −17 h e −65◦ < δ(J2000) < −35◦. Em 9 objetos ópticos, com valores de distância discrepantes ou sem nenhuma determinação anterior publicada, visamos identificar as fontes ionizantes e determinar suas distâncias, enquanto que, no estudo de dois outros objetos no infravermelho, buscamos não apenas identificar as fontes ionizantes, mas também objetos estelares jovens (YSOs) em seus campos. Nos primeiros, realizamos espectroscopia no óptico e fotometria UBV de seus conteúdos estelares e determinamos as distâncias das estrelas massivas por meio da paralaxe espectroscópica. A fim de evitar o uso de um valor fixo para a razão entre a extinção total e a seletiva à banda V , RV , a extinção AV na direção de cada estrela foi determinada diretamente através no método das diferenças de cor. De um total de 31 estrelas espectroscopicamente estudas, 24 foram classificadas como tipos O ou B, sendo duas novas estrelas tipo O encontradas em RCW98 e RCW99. As estimativas de AV implicaram um valor médio de hRV i = 3.44. Este resultado supera em 10% o valor médio encontrado para estrelas de campo sobre todas as direções da Galáxia. Para as regiões Hii NGC3503, NGC6334, RCW55, RCW87, RCW98 e RCW99, distâncias mais precisas foram estimadas como o valor mediano da paralaxe espectroscópica de 2 a 6 diferentes estrelas ionizantes, resultando em uma dispersão interna menor que 5%. Dentre os objetos mais obscurecidos pela extinção interestelar da região de Norma, analisamos o conte´udo estelar da região leste do grande complexo de regiões Hii brilhantes em radiofrequências GAL331.5-00.1. A área estudada engloba os aglomerados infravermelhos [DBS2003] 156 e [DBS2003] 157, respectivamente associados às regiões Hii GAL331.11-00.51 e GAL331.31-00.34. Observações fotométricas nas bandas J, H e Ks, com mais alta resolução que a fotometria 2MASS, foram realizadas nas direções desses objetos, o que possibilitou isolar as fontes infravermelhas mais brilhantes de estrelas companheiras não resolvidas e selecionar potenciais estrelas ionizantes para subsequente espectroscopia. 47 fontes com excesso de emissão intrínseca na banda Ks, típico em YSOs, foram identificadas seguindo os métodos usuais de análise da fotometria no IR próximo (NIR). Outros 70 YSOs foram identificados no IR médio (Mid-IR) usando dados do survey GLIMPSE. A pesquisa por medidas de velocidade radial na direção desses dois objetos e a semelhança das populações estelares indicou que as duas sub-regiões estudas deveriam estar fisicamente associadas. Esta hipótese foi reafirmada com a determinação da paralaxe espectroscópica de 4 estrelas tipo O e outras 2 tipo B nos dois aglomerados, que retornaram valores de distâncias heliocêntricas bastante compatíveis (hdhelioci = 3.30 ± 0.29 kpc). A contrapartida nos NIR e Mid-IR da fonte IRAS 16085-5138 foi encontrada junto ao aglomerado [DBS2003] 157. Esta fonte apresentou cores típicas de uma região Hii Ultracompacta (UCHii) e índice espectral entre 2 e 25 μm de α = 3.6, típico de YSO imerso em um envelope protoestelar. Um limite inferior para a luminosidade bolométrica da protoestrela embebida foi estimado em L = 7.7×103L⊙ (M = 10M⊙), o que corresponde a uma estrela de idade zero na faixa de BO-B1. O aglomerado [DBS2003] 157 mostrou-se estar espalhado sobre toda uma região de ∼4′ ×4′, demarcada por intensa emissão de poeira quente e espacialmente distribuída como uma nuvem em forma de concha.

O tópico abordado nesta tese é a perda de massa através de ventos coronais magnetizados em estrelas de baixa massa. Ventos estelares têm sido estudados extensivamente há vários anos, tendo inicialmente como foco o vento solar. Atualmente, sabe-se que o campo magnético é essencial na aceleração e aquecimento dos ventos coronais. Apesar do conhecimento detalhado que temos da estrutura magnética do Sol, pouco se sabe sobre a configuração do campo magnético em outras estrelas. Nesta tese, é investigada a estrutura do campo magnético nas coroas de estrelas do tipo solar na Seqüência Principal e de suas predecessoras na pré Seqüência Principal através de simulações numéricas magneto-hidrodinâmicas tri-dimensionais. Aqui, consideramos de forma auto-consistente a interação entre o vento e o campo magnético e vice-versa. Dessa forma, pela interação entre forças magnéticas e forças do vento, consegue-se determinar a configuração do campo magnético e a estrutura dos ventos coronais. Realizamos um estudo de ventos de estrelas do tipo solar e a dependência dos mesmos com o parâmetro beta do plasma (a razão entre as densidades de energia térmica e magnética). Este é o primeiro estudo a realizar tal análise resolvendo as equações tri-dimensionais da magneto-hidrodinâmica ideal. Em nossas simulações, adotamos um parâmetro de aquecimento descrito por gamma, que é responsável pela aceleração térmica do vento. Então, nós analisamos ventos com intensidades de campo magnético nos pólos no intervalo de B0 = 1 a 20 G e mostramos que a estrutura do vento apresenta características que são similares à do vento coronal do Sol. No estado estacionário, a topologia do campo magnético obtida é similar para todos os casos estudados, apresentando uma configuração do tipo helmet streamer, com zonas de linhas fechadas e abertas de campo magnético co-existindo. Intensidades mais altas de campo levam a ventos mais acelerados e mais quentes. O aumento na intensidade do campo gera também uma zona morta maior no vento, i.e., os loops fechados que previnem que a matéria escape da coroa em latitudes menores que ~45 graus se estendem a maiores distâncias da estrela. Além disso, mostramos também que a força de Lorentz gera naturalmente um vento que é dependente da latitude. Ao aumentar a densidade da coroa mantendo B0 = 20 G, mostramos que o sistema volta a apresentar ventos menos acelerados e mais frios. Para um valor fixo de gamma, mostramos que o parâmetro essencial na determinação do perfil de velocidade do vento é o parâmetro beta calculado na base da coroa. Dessa forma, acredita-se que haja um grupo de ventos magnetizados que apresenta a mesma velocidade terminal independentemente das densidades de energia térmica ou magnética, desde que o parâmetro beta seja o mesmo. No entanto, essa degenerescência pode ser removida ao se comparar outros parâmetros físicos do vento, tal como a taxa de perda de massa. Nós também analisamos a influência do gamma nos nossos resultados e mostramos que ele é importante na determinação da estrutura do vento. Além disso, investigamos ventos magnetizados de estrelas de baixa massa da pré Seqüência Principal. Em particular, analisamos sob quais circunstâncias tais estrelas apresentam estruturas magnéticas alongadas (e.g., helmet streamers, proeminências do tipo slingshot, etc). Focamos especialmente em estrelas do tipo T Tauri fracas, uma vez que o tênue disco de acreção, quando presente ao redor de tais estrelas, não deve causar forte influência na estrutura do vento estelar e nem na do campo magnético coronal. Nós mostramos que o parâmetro beta do plasma é um fator decisivo na configuração do campo magnético do vento estelar. Usando parâmetros iniciais adequados ao que se é observado para tais estrelas, nós mostramos que a configuração do campo magnético pode variar entre uma configuração semelhante à de um dipolo e uma configuração com linhas fortemente colimadas em torno do eixo polar e streamers fechados ao redor do equador (configuração de multi-componentes para o campo magnético). Mostramos que as estruturas alongadas do campo magnético somente estão presentes se o parâmetro beta do plasma na base da coroa é beta0 << 1. Usando nossos modelos magneto-hidrodinâmicos, auto-consistentes, tri-dimensionais, estimamos para ventos de estrelas da pré Seqüência Principal a escala temporal de migração planetária devido a forças de arraste exercidas pelo vento em um planeta tipo hot-Jupiter (i.e., um planeta gigante que orbita muito próximo da estrela). Nosso modelo sugere que os ventos estelares de coroas com multi-componentes de campo magnético não têm influências significativas na migração de hot-Jupiters. / The subject of this thesis is the mass loss of low-mass stars through magnetized coronal winds. Stellar winds have been a topic of extensive research in Astrophysics for a long time, and their first investigations focused on the solar wind. Nowadays, we know that the magnetic field plays a crucial role in the acceleration and heating of coronal winds. Despite of the knowledge of the fine structure of the solar magnetic field, much less information is known regarding the configuration of the magnetic field in other stars. In this thesis, we investigate the structure of the magnetic field in the coronae of solar-like stars and young stars by means of three-dimensional magnetohydrodynamical numerical simulations. We self-consistently take into consideration the interaction of the outflowing wind with the magnetic field and vice versa. Hence, from the interplay between magnetic forces and wind forces, we are able to determine the configuration of the magnetic field and the structure of the coronal winds. We investigate solar-like stellar winds and their dependence on the plasma-beta parameter (the ratio between thermal and magnetic energy densities). This is the first study to perform such analysis solving the fully ideal three-dimensional magnetohydrodynamics equations. We adopt in our simulations a heating parameter described by gamma, which is responsible for the thermal acceleration of the wind. We analyze winds with polar magnetic field intensities ranging from B0 = 1 to 20 G and we show that the wind structure presents characteristics that are similar to the solar coronal wind. The steady-state magnetic field topology for all cases is similar, presenting a configuration of helmet streamer-type, with zones of closed field lines and open field lines coexisting. Higher magnetic field intensities lead to faster and hotter winds. The increase of the field intensity generates a larger ``dead zone\'\' in the wind, i.e., the closed loops that inhibit matter to escape from latitudes lower than 45 degrees extend farther away from the star. The Lorentz force leads naturally to a latitude-dependent wind. We show that by increasing the density and maintaining B0 = 20 G, the system recovers to slower and cooler winds. For a fixed gamma, we show that the key parameter in determining the wind velocity profile is the beta-parameter at the coronal base. Therefore, there is a group of magnetized flows that would present the same terminal velocity despite of its thermal and magnetic energy densities, as long as the plasma-beta parameter is the same. This degeneracy, however, can be removed if we compare other physical parameters of the wind, such as the mass-loss rate. We also analyze the influence of gamma in our results and we show that it is also important in determining the wind structure. We further investigate magnetized stellar winds of low-mass pre-main-sequence stars. In particular we analyze under which circumstances these stars present elongated magnetic features (e.g., helmet streamers, slingshot prominences, etc). We focus on weak-lined T Tauri stars, as the presence of the tenuous accretion disk is not expected to have strong influence on the structure of the stellar wind neither on the coronal magnetic field. We show that the plasma-beta parameter is a decisive factor in defining the magnetic configuration of the stellar wind. Using initial parameters within the observed range for these stars, we show that the coronal magnetic field configuration can vary between a dipole-like configuration and a configuration with strong collimated polar lines and closed streamers at the equator (multicomponent configuration for the magnetic field). We show that elongated magnetic features will only be present if the plasma-beta parameter at the coronal base is beta0 << 1. Using our self-consistent three-dimensional magnetohydrodynamical model, we estimate for the stellar winds of pre-main-sequence stars the timescale of planet migration due to drag forces exerted by the stellar wind on a hot-Jupiter (i.e., on a giant planet that orbits very close to the star). Our model suggests that the stellar wind of these multicomponent coronae are not expected to have significant influence on the migration of hot-Jupiters.

L'archéologie galactique consiste à disséquer et analyser les nombreuses composantes de la Voie Lactée afin de mettre en évidence et distinguer les processus physiques qui contribuent à sa formation et son évolution. Ceci est possible grâce à une estimation précise des positions, des vitesses ainsi que des propriétés de l'atmosphère stellaire des étoiles individuelles qui appartiennent aux différents populations stellaires qui composent chacune de ces composantes. De ce fait, ce domaine dépend non seulement d'observations photométriques, astrométriques et spectroscopiques permettant de mesurer en détail les propriétés stellaires mentionnées mais également de modèles théoriques précis afin de les confronter avec les données observationnelles. Au cours de cette thèse, j'ai mené une étude détaillée sur les effets de fonction de sélection sur les abondances métalliques en utilisant des sondages spectroscopiques aux grandes échelles, suivi d'observations spectroscopiques de petites et grandes résolutions sur les parties internes de la Voie Lactée afin de caractériser la nature chimique du bulbe galactique ainsi que le taux de formation stellaire dans la zone centrale moléculaire (CMZ). Avec les présents et futurs grands sondages dédiés à l'archéologie galactique tels que APOGEE, RAVE, LAMOST, GALAH, etc.., il est essentiel de connaître la fonction de sélection spécifique qui est associée à la stratégie de ciblage de chacun de ces sondages. En utilisant des champs communs et des lignes de visée similaires entre APOGEE, LAMOST, GES et RAVE, et tout en considérant des modèles de synthèse de population stellaire, J'ai étudié les effets de fonction de sélection sur la fonction de distribution de la métallicité (MDF) et sur le gradient vertical de métallicité dans le voisinage solaire. Mes résultats indiquent qu'il y a un négligeable effet de fonction de sélection sur la MDF ainsi que sur le gradient vertical de métallicité. Ces résultats suggèrent alors que différents sondages spectroscopiques (de différentes résolutions et de longueurs d'onde) peuvent être combinés dans des études similaires à condition que les métallicité soient placées sur la même échelle. Tandis que de plus en plus d'observations spectroscopiques des régions externes du bulbe de la Voie Lactée révèlent la complexité de sa morphologie, sa cinétique et de sa nature chimique, les études détaillées sur les abondances chimiques de la région interne du bulbe (400-500 pc) font en revanche défaut. Je présenterai alors des spectres de haute résolution dans la bande K d'étoiles géantes K/M issues de cette région obscure et obtenus à partir du spectrographe de haute résolution dans l'infrarouge, CRIRES (R-50,000) situé au VLT. Je discuterai ensuite la MDF et les abondances chimiques détaillées de notre échantillon dans cette région et également la symétrie Nord-Sud dans la MDF le long du petit axe du bulbe. Un enjeu majeur dans les modèles d'évolution chimique est le manque de connaissance vis à vis de l'histoire et du taux de la formation stellaire de la Voie Lactée. La partie centrale de la Voie Lactée (<200 pc), appelée communément la zone centrale moléculaire, possède un grand réservoir de gaz moléculaire avec des indications d'activités de formation stellaire durant les 100 000 dernières années. J'ai utilisé des spectres KMOS (VLT) de petite résolution afin d'identifier et analyser les objects stellaires jeunes et massifs (YSOs) et afin d'estimer le taux de formation stellaire dans la CMZ en utilisant la méthode de contage YSO. / Galactic archaeology deals with dissecting the Milky Way into its various components with the objective to disentangle processes contributing to the Milky Way formation and evolution. This relies on precise estimation of positions, velocities as well as stellar atmosphere properties of individual stars belonging to different stellar populations that make up each of these components. Thus this field relies on photometric, astrometric and spectroscopic observations to measure the above mentioned stellar properties in detail in addition to accurate models to compare the observed results with. In this thesis, I have carried out a detailed study of selection function effects on metallicity trends using larges scale spectroscopic surveys, followed by high and low resolution spectroscopic observations towards the inner Milky Way to characterise the chemical nature of the inner Galactic bulge and to measure the star formation rate in the central molecular zone (CMZ), respectively. With ongoing and upcoming large Galactic archaeology spectroscopic surveys such as APOGEE, RAVE, LAMOST, GALAH etc, it is essential to know the specific selection function which is related to the targeting strategy of each of them. By using common fields along similar lines of sight between APOGEE, LAMOST, GES and RAVE, and together with stellar population synthesis models, I investigate the selection function effect on the metallicity distribution function (MDF) and the vertical metallicitiy gradients in the solar neighborhood. My results indicate that there is negligible selection function effect on the MDF and the vertical metallicity gradients. These results suggest that different spectroscopic surveys (different resolutions and wavelength range) can be combined for such studies provided their metallicities are put on the same scale. While more and more spectroscopic observations of the outer bulge regions reveal the complex morphological, kinematic and chemical nature of the Milky Way bulge, there is a lack of detailed chemical abundances studies in the inner bulge region (400-500 pc). I will present high resolution K-band spectra of K/M giants in this highly obscured region obtained using the high resolution infrared spectrograph, CRIRES (R-50,000), on VLT. I will discuss the MDF and detailed chemical abundances of our sample in this region as well as the North-South symmetry in MDF along the bulge minor axis. A major challenge in the chemical evolution models is the lack of knowledge about the star formation history and the star formation rate in the Milky Way. The inner 200 pc of the Milky way, the so called central molecular zone, has a large reservoir of molecular gas with the evidence of star formation activity during the last 100,000 years. I used low resolution KMOS spectra (VLT) to identify and analyse massive young stellar objects (YSOs) and estimated the star formation rate in the CMZ using the YSO counting method.