Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-03-14Bitstream added on 2014-06-13T20:27:28Z : No. of bitstreams: 1 alves_j_me_mar.pdf: 653419 bytes, checksum: 41390cf2a5dc13bf212736778ffa4305 (MD5) / Esta pesquisa tem por objetivo o estudo do livro infanto-juvenil O boy da Via Láctea, de Regina Chamlian; a escritora usou o intertexto e se baseou em O capote do escritor russo Gogol recriando o texto adaptando-o aos nossos dias. Procuramos na primeira parte definir literatura e literatura infanto-juvenil; discutimos em seguida as nuances da literatura infantil, infanto-juvenil e a pedagogia numa tentativa de esclarecimentos sobre estes assuntos polêmicos. Nosso trabalho abordou também o conceito de leitura partindo dos métodos utilizados no Brasil para o aprendizado até o conceito de texto e sua diversidade, existente nos Parâmetros Curriculares Nacionais (PNCs). Em seguida analisamos literariamente o texto de Chamlian, O boy da Via Láctea e o conto de Gogol, O capote comparando-os, já que há uma intertextualidade declarada por parte da autora citada. A segunda parte compreendeu a recepção do texto e para isso utilizamos a transcrição de uma entrevista realizada com alunos de uma oitava série de uma escola pública de Assis, SP, no ano de 2000. / This research aimed at the study of the infant-juvenile book: O boy da Via Láctea , by Regina Chamlian; the writer used the intertext and was based on O capote, by the Russian writer Gogol recreating the text and adapting it to the today's world. We sought in its first part to define literature and infant-juvenile literature; and after that, we discussed the nuances of infant literature, infant-juvenile literature and the pedagogy in an attempt to explain these polemic subjects. Our work also approached the concept of literature from the learning methods in use in Brazil to the concept of text and its diversity, present in the Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs). After that, we analyzed the text O boy da Via Láctea, by Chamlian and the short story, O capote, by Gogol comparing them as there is an intertextuality according to the first quoted author. The second part comprehended receiving of the text and for these purpose we used the transcription of an interview carried out with students of an eighth grade class in a public school in Assis - SP, in the year 2000.

Uma previsão fundamental do cenário L cold dark matter (LCDM) na formação de estruturas é que os halos galácticos de DM do tamanho da Via Láctea (MW) crescem pela acreção de subsistemas menores. Neste contexto, simulações deNcorpos prevêem um número de sub-halos de matéria escura, cujo tamanho e massa são comparáveis às galáxias anãs, que é muito maior do que as galáxias satélites conhecidas. Este é o que se convencionu chamar de problema das satélites faltantes (MSP). A interpretação mais popular do MSP é que os sub-halos de matéria escura menores são extremamente ineficientes na formação de estrelas, o que torna mais difícil detectá-los. Com a chegada dos grandes levantamentos fotométricos, nos últimos anos, a descoberta de uma nova população de galáxias satélites que orbitam a MW fornece evidências empíricas para acreditar que realmente existem várias galáxias pouco luminosas não detectadas ou que simplesmente habitam regiões no céu que ainda não foram observadas. Neste trabalho implementamos um algoritmo estatístico eficiente para detectar subestruturas ultra fracas da MW. O código, chamado SPARSEX, foi testado e otimizado usando um conjunto de objetos estelares previamente identificados nos dados do Sloan Digital Sky Survey (SDSS), conseguindo recuperar todos os objetos com sucesso. Além disso, a aplicação do algoritmo aos dados dos dois primeiro anos do Dark Energy Survey (DES) deu como resultado centenas de candidatos a sistemas estelares. Dezessete sistemas estelares detectados em comum com outras técnicas de busca por subestruturas, implementadas dentro do grupo de colaboração do DES, foram publicados em três artigos em 2015. Um dos candidatos publicados é o aglomerado estelar DES 1. DES1 foi detectado pelo código SPARSEX com uma alta significância estatística e aparece nas imagens do DES como uma concentração compacta de fontes pontuais azuis. O sistema estelar é consistente com uma população velha e pobre em metal. Assumindo dois diferentes perfis de densidade, os quais permitem estimar a probabilidade de que cada estrela realmente pertença ao sistema, determinamos uma distância heliocêntrica e uma magnitude absoluta total num intervalo de 77.6—87.1 kpc e 3.00 . MV . 2.21, respectivamente. O raio à meia-luz desse objeto, rh 9.88 pc, e a luminosidade são consistentes com um aglomerado estelar de baixa luminosidade do halo externo. DES1 também é x alongado (e 0.6), o que faz supor que este objeto está em estágio avançado de dissolução. Mais tarde, através de uma cuidadosa reanálise de nossos resultados, dois novos candidatos foram detectados, DES J01111341 e DES J0225+0304. Os candidatos estão localizados a uma distância heliocêntrica de 25 kpc e parecem também estar dominados por populações estelares velhas e pobres em metais. Suas distâncias ao plano orbital da galáxia anã de Sagitário, 1.73 kpc (DES J01111341) e 0.50 kpc (DES J0225+0304), indicam que eles estão possivelmente associados com a corrente da anã de Sagitário. O raio à meia-luz (rh ' 4.55 pc) e a luminosidade (MV ' +0.3) de DES J01111341 são consistentes com um aglomerado estelar ultra fraco, enquanto o raio à meia-luz (rh ' 18.55 pc) e a luminosidade (MV ' 1.1) de DES J0225+0304 colocam este objeto em uma região ambígua do plano tamanho-luminosidade entre aglomerados estelares e galáxias anãs. Determinações dos parâmetros característicos da corrente de Sagitário, tais como o espalhamento de metalicidade (2.18 . [Fe/H] . 0.95) e o gradiente de distância (23 kpc . D . 29 kpc), dentro da área amostrada do DES no hemisfério sul, também indicam uma possível associação com estes sistemas. Se esses objetos forem confirmados através de follow-up espectroscópico como sistemas ligados gravitacionalmente e compartilharem uma trajetoria Galáctica com a corrente de Sagitário, DES J01111341 e DES J0225+0304 seriam os primeiros sistemas estelares ultra fracos associados com tal corrente. Recentemente, nós reportamos a descoberta de um novo aglomerado estelar, DES 3. O novo sistema foi detectado como uma sobredensidade estelar nos dados do primeiro ano do DES e confirmado com follow-up fotométrico obtido com o Southerm Astrophysical Research (SOAR) Telecope. Nós determinamos que DES 3 está localizado a uma distância heliocêntrica de 76 kpc e é dominado por uma população velha (' 9.8Ganos) e pobre em metal ([Fe/H] ' 1.88). Embora os valores de idade e metalicidade de DES 3 são semelhantes aos aglomerados globulares, o seu raio à meia-luz (rh 6.5 pc) e a luminosidade (MV 1.9) são mais indicativos de um aglomerados estelar fraco. Com base no tamanho angular aparente, o DES 3, com um valor de rh 0.03, está entre os menores aglomerados estelares fracos conhecidos até à data. Estas novas detecções indicam que o censo de satélites da MW é ainda incompleto. A identificação e estudo de novos satélites em futuros surveys, como por exemplo o Large Synoptic Survey Telescope (LSST) será crucial para a nossa compreensão das subestruturas existentes no halo Galáctico e a evolução da Galáxia como um todo. / A fundamental prediction of the L cold dark matter (LCDM) scenario of structure formation is that galactic DM haloes of the size of the Milky Way (MW) grow by the accretion of smaller sub-systems. In this context, Nbody simulations predict a number of dark matter subhalos, with size and mass comparable to dwarf galaxies, but which is much larger than currently known satellite galaxies. This is what is conventionally called the missing satellites problem (MSP). The most popular interpretation of the MSP is that the smaller dark matter subhalos are extremely inefficient in star formation, making it more difficult to detect them. With the arrival of large photometric surveys, in recent years, the discovery of a new population of satellite galaxies orbiting the MW provides empirical evidence to believe that there are actually several low luminosity galaxies that were not yet detected or that simply inhabit regions in the sky that have not yet been observed. In this work we present an efficient statistical algorithm to detect ultra-faint MW substructures. The code, called SPARSEX, was tested and optimized using a set of stellar objects previously identified in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) data. It has detected successfully all known objects. In addition, the algorithm was applied on the first two years of Dark Energy Survey (DES) data, resulting in hundreds of stellar system candidates. Seventeen stellar systems detected in common with other substructure search techniques implemented within the DES collaboration were published in three papers in 2015. In particular, one published candidate is a star cluster, DES 1. DES 1 was detected by the SPARSEX code with high statistical significance and appears in DES images as a compact concentration of blue point sources. The stellar system is consistent with being dominated by an old and metal-poor population. Assuming two different density profiles, based on which we may evaluate a membership probability for each star, we determined a heliocentric distance and total absolute magnitude in the ranges of 77.6—87.1 kpc and 3.00 . MV . 2.21, respectively. The half-light radius of this object, rh 9.88 pc, and luminosity are consistent with a low-mass halo star cluster. DES1 is also elongated (e 0.6), which suggests that this object is in advanced stage of dissolution. Later, through a careful reanalysis of our results, two new candidates were detected, DES J01111341 e DES J0225+0304. The candidates are located at a heliocentric xii distance of 25 kpc and appear to have old and metal-poor populations as well. Their distances to the Sagittarius dwarf orbital plane, 1.73 kpc (DES J01111341) and 0.50 kpc (DES J0225+0304), indicate that they are possibly associated with the Sagittarius dwarf stream. The half-light radius (rh ' 4.55 pc) and luminosity (MV ' +0.3) of DES J01111341 are consistent with it being an ultra-faint star cluster, while the half-light radius (rh ' 18.55 pc) and luminosity (MV ' 1.1) of DES J0225+0304 place it in an ambiguous region of size-luminosity space between star clusters and dwarf galaxies. Determinations of the characteristic parameters of the Sagittarius stream, such as its metallicity spread (2.18 . [Fe/H] . 0.95) and distance gradient (23 kpc . D . 29 kpc), within the DES footprint in the Southern hemisphere, also indicate a possible association with these systems. If theses objects are confirmed through spectroscopic follow-up to be gravitationally bound systems and to share a Galactic trajectory with the Sagittarius stream, DES J01111341 and DES J0225+0304 would be the first ultra-faint stellar systems associated with the Sagittarius stream. Recently, we reported the discovery of a new star cluster, DES 3. The new system was detected as a stellar overdensity in first-year DES data, and confirmed with deeper photometry from the Southern Astrophysical Research (SOAR) telescope. We determine that DES 3 is located at a heliocentric distance of 76 kpc and it is dominated by an old (' 9.8 Gyr) and metal-poor ([Fe/H] ' 1.88) population. While the age and metallicity values of DES 3 are similar to globular clusters, its half-light radius (rh 6.5 pc) and luminosity (MV 1.9) are more indicative of faint star clusters. Based on the apparent angular size, DES 3, with a value of rh 0.03, is among the smallest faint star clusters known to date. These new detections indicate that the MW satellites census is still incomplete. The identification and study of new satellites in future surveys, such as the Large Synoptic Survey Telescope (LSST), will be crucial to our understanding of substructures in the Galactic halo and the evolution of the Galaxy as a whole.

Nos encontramos em uma localização vantajosa para o estudo da formação e evolução de galáxias espirais. Situados no disco da Via-Láctea, somos capazes de fazer observações detalhadas sobre as estrelas individuais que a compõem. Com o avanço tecnológico das últimas décadas, foi possível coletar um grande conjunto de informações, (e.g. composição química, cinemática, astrometria e parâmetros atmosféricos), com alta resolução para uma vasta parte do volume Galáctico. Com o objetivo de compreender melhor a nossa Galáxia, desenvolvemos uma ferramenta, chamada StarHorse, que estima parâmetros como distâncias, idades, massas e avermelhamento utilizando informação disponível em levantamentos espectroscópicos, fotométricos e astrométricos. O código StarHorse estima os parâmetros através de um método Bayesiano, que constrói uma distribuição de probabilidade a partir do cálculo de verossimilhança entre observações e modelos de evolução teórica e a partir de priores Galácticos bem conhecidos. Os parâmetros que o StarHorse estima são cruciais para estudos de arqueologia Galáctica. Com eles é possível investigar a estrutura, o histórico de formação estelar, a função de massa inicial, o mapa tridimensional da nossa Galáxia e também adicionar vínculos a modelos quemodinâmicos da Via Láctea Neste trabalho, focaremos na descrição e validação do método, testando sua aplicabilidade em levantamentos recentes de espectroscópica, astrometria e fotometria. Também disponibilizamos catálogos com distâncias e extinção para comunidade astronômica. As nossas distâncias e extinções se tornaram referência dentro da colaboração APOGEE e foram liberadas junto com o seu Data Release 14. Ademais, catálogos foram liberados para os surveys RAVE, Gaia-ESO e GALAH. Neste trabalho, exploramos os resultados do StarHorse, especialmente os resultados APOGEE, em um contexto amplo de arqueologia Galáctica. / We are in an advantageous position to study the formation and evolution of disk galaxies. By being inside the Milky Way, we are able to make detailed observations about the individual stars that compose it. With the technological revolution of the latest years, it has been possible to collect a massive set of information, (e.g. chemical composition, kinematics, astrometry, and atmospheric parameters), with high resolution for a large portion of the Galactic volume. With the goal to understand better our Galaxy, we developed a tool, called StarHorse, that can estimate distances, ages, masses, and extinction from the available spectroscopic, astrometric, and photometric information. StarHorse makes these estimates through a Bayesian method, that builds a probability distribution over the models by calculating a likelihood function between observation and stellar evolution models, and by using common knowledge about our Galaxy as priors. The parameters that StarHorse estimates are crucial to Galactic archaeology studies. With them, we can investigate the structure, the star formation history, the initial mass function, the three-dimensional dust map of our Galaxy, and provide constraints to chemodynamical models of the Milky Way. In this work, we focus on the description and validation of the method, testing its applicability in recent spectroscopic and astrometric surveys. We also make available catalogs with distances and extinctions to the astronomy community. Our distances and extinctions became a reference inside the APOGEE-team and were released as part of the SDSS Data Release 14. Moreover, we made available catalogs also to other spectroscopic surveys such as Gaia-ESO, RAVE, and GALAH. In this work, we also explore these results, especially for APOGEE, in a broad Galactic archaeology context.

O objetivo desta tese é analisar aspectos do sistema de satélites da Via Láctea de relevância cosmológica. Dentre estes aspectos destacam-se dois: o censo de satélites da Galáxia – onde constata-se que a quantidade destes objetos é muito inferior ao predito por modelos cosmológicos do tipo Matéria Escura Fria – e a frequência anômala de satélites luminosos, como a Pequena e Grande Nuvem de Magalhães (SMC e LMC respectivamente). Além disso, a determinação dos parâmetros estruturais da LMC pode impor vínculos a sua formação, histórico orbital e sobre a massa de nossa Galáxia. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de busca por satélites da Via Láctea. Esta técnica foi otimizada para utilizar dados da nova geração de grandes surveys de maneira eficiente. Este código, o FindSat, foi validado em uma amostra de galáxias anãs conhecidas e se mostrou eficiente em detectar as galáxias anãs mais tênues de que se tem registro. A aplicação desse código a uma região do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ainda não explorada nesse sentido revelou uma série de candidatos a novos satélites. Foram selecionados os candidatos mais promissores para observação de follow-up. Estas observações revelaram que um destes candidatos é de fato um novo satélite da Via Láctea. Este novo objeto é muito provavelmente um aglomerado globular do halo em estágio avançado de dissolução, porém, seu tamanho e magnitude integrada colocamno em um domínio limítrofe entre aglomerado e galáxia anã. Através da cuidadosa análise dos demais candidatos, constatou-se que nenhum outro é de fato um novo satélite da Galáxia. Além disso, foi realizado o estudo do perfil de densidade e geometria da LMC. Este estudo utilizou dados de verificação científica do Dark Energy Survey (DES). Constatase que o perfil de densidades para estrelas jovens (< 3 Gyr) possui um raio de escala cerca de 50% menor que o da população velha (> 3 Gyr), favorecendo o cenário de formação tipo outside-in. O estudo da extensão da componente estelar da LMC revela um raio de maré de cerca de 18 kpc, permitindo o cálculo da massa dinâmica total da LMC. O valor de massa obtido favorece a hipótese onde as Nuvens de Magalhães estariam por sua primeira passagem pelo perigaláctico. Além disso, a distância heliocêntrica e espessura do disco da LMC foram determinadas utilizando estrelas do Red Clump (RC). Notou-se que regiões no extremo norte da LMC estão sistematicamente mais próximas de nós do que o esperado, este efeito evidencia o warp no disco dessa galáxia. Observou-se que a espessura do disco aumenta na periferia da LMC, caracterizando o fenômeno de flare. O aumento na espessura juntamente com a maior extensão da população velha da LMC é interpretado como a presença de dois componentes discoidais. Esta é a primeira evidência desse tipo baseada apenas em métodos de contagem de estrelas. / The goal of this thesis is to analyse comologically relevant aspects of the Milky Way (MW) satellite system. Among these we may highlight two: the census of MW satellites – where the observed number of these objects is much less than what is expected by Cold Dark Matter (CDM) models – and the anomalous frequency of luminous satellites, such as the Small and Large Magellanic Clouds (SMC and LMC respectively). Besides the cosmological importance of the Clouds, the determination of its structural parameters may help to constraint models for their formation, orbital history, and ultimately the mass assembly in our Galaxy. In this work a technique to search newMWsatellites is developed. This technique was optimized to run efficiently on large datasets, such as the ones being generated by the new generation of surveys. The code, FindSat was validated in a sample of well known MW satellites and has proven to be well succeeded even for the most faint of these objects. The application of this code to an unexplored region of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) revealed a large amount of new dwarf galaxy candidates, some of which where selected for follow-up observation. These observations led to the discovery of a new MW satellite. This new object is most likely a globular cluster in an extreme stage of dissolution. However, its integrated magnitude and size makes it difficult to discern it from a dwarf galaxy. By a careful analysis of the remaining candidates, it was shown that no other new satellite was in the sample. The density profile and geometry of the LMC was also analysed. This study used the recent science verification data from the Dark Energy Survey (DES). It was found that the density profile for young stars (< 3 Gyr) has a scale radius 50% smaller when compared to the one obtained for older stars (> 3 Gyr). This result favours the outsidein galaxy formation scenario. The total extension of the LMC stellar component was measured, allowing the estimate of a truncation radius of about 18 kpc. Assuming that this truncation has tidal origins the dynamical mass of the LMC is inferred. The mass value found favours the case for the first perigalactic passage of the Clouds. Besides that, the heliocentric distance and thickness of the LMC disk was determined using Red Clump (RC) stars. Evidence for warp was found in the North edge of the LMC, in the sense that the disk is systematically more distance than expected. While the thickness of the disk increases towards the outer parts of the LMC, which is a phenomena known as flare. This effect joined with the fact that the older LMC stellar population is more extended, favours the presence of two disk components in this galaxy. This is the first evidence of this kind based only on star counts.

Nos encontramos em uma localização vantajosa para o estudo da formação e evolução de galáxias espirais. Situados no disco da Via-Láctea, somos capazes de fazer observações detalhadas sobre as estrelas individuais que a compõem. Com o avanço tecnológico das últimas décadas, foi possível coletar um grande conjunto de informações, (e.g. composição química, cinemática, astrometria e parâmetros atmosféricos), com alta resolução para uma vasta parte do volume Galáctico. Com o objetivo de compreender melhor a nossa Galáxia, desenvolvemos uma ferramenta, chamada StarHorse, que estima parâmetros como distâncias, idades, massas e avermelhamento utilizando informação disponível em levantamentos espectroscópicos, fotométricos e astrométricos. O código StarHorse estima os parâmetros através de um método Bayesiano, que constrói uma distribuição de probabilidade a partir do cálculo de verossimilhança entre observações e modelos de evolução teórica e a partir de priores Galácticos bem conhecidos. Os parâmetros que o StarHorse estima são cruciais para estudos de arqueologia Galáctica. Com eles é possível investigar a estrutura, o histórico de formação estelar, a função de massa inicial, o mapa tridimensional da nossa Galáxia e também adicionar vínculos a modelos quemodinâmicos da Via Láctea Neste trabalho, focaremos na descrição e validação do método, testando sua aplicabilidade em levantamentos recentes de espectroscópica, astrometria e fotometria. Também disponibilizamos catálogos com distâncias e extinção para comunidade astronômica. As nossas distâncias e extinções se tornaram referência dentro da colaboração APOGEE e foram liberadas junto com o seu Data Release 14. Ademais, catálogos foram liberados para os surveys RAVE, Gaia-ESO e GALAH. Neste trabalho, exploramos os resultados do StarHorse, especialmente os resultados APOGEE, em um contexto amplo de arqueologia Galáctica. / We are in an advantageous position to study the formation and evolution of disk galaxies. By being inside the Milky Way, we are able to make detailed observations about the individual stars that compose it. With the technological revolution of the latest years, it has been possible to collect a massive set of information, (e.g. chemical composition, kinematics, astrometry, and atmospheric parameters), with high resolution for a large portion of the Galactic volume. With the goal to understand better our Galaxy, we developed a tool, called StarHorse, that can estimate distances, ages, masses, and extinction from the available spectroscopic, astrometric, and photometric information. StarHorse makes these estimates through a Bayesian method, that builds a probability distribution over the models by calculating a likelihood function between observation and stellar evolution models, and by using common knowledge about our Galaxy as priors. The parameters that StarHorse estimates are crucial to Galactic archaeology studies. With them, we can investigate the structure, the star formation history, the initial mass function, the three-dimensional dust map of our Galaxy, and provide constraints to chemodynamical models of the Milky Way. In this work, we focus on the description and validation of the method, testing its applicability in recent spectroscopic and astrometric surveys. We also make available catalogs with distances and extinctions to the astronomy community. Our distances and extinctions became a reference inside the APOGEE-team and were released as part of the SDSS Data Release 14. Moreover, we made available catalogs also to other spectroscopic surveys such as Gaia-ESO, RAVE, and GALAH. In this work, we also explore these results, especially for APOGEE, in a broad Galactic archaeology context.

O presente trabalho propõe uma abordagem abrangente para descrever a evolução da região central da Via Láctea, compreendendo-se aí o bojo, a barra e as interfaces dos mesmos com o limite interno do disco e com a região central do halo. Pretende-se investigar as propriedades químicas e cinemáticas destas estruturas, que são interconectadas, com o objetivo de separá-las e aplicar os resultados daí obtidos a um modelo de formação e evolução do bojo e da região interna do disco que descreva simultaneamente distintos aspectos da evolução da região central da Galáxia. Na primeira parte do trabalho, uma amostra de nebulosas planetárias (NPs) localizadas no disco interno e no bojo da Galáxia é utilizada para encontrar a distância galactocêntrica que melhor separa estas duas populações, do ponto de vista das abundâncias. Foram utilizadas escalas de distâncias estatísticas para o estudo da distribuição das abundâncias na interface bojo-disco. A aplicação do teste Kolmogorov-Smirnov mostrou que, em média, a população interna não segue o gradiente radial de abundâncias do disco na direção do centro galáctico. Baseado neste estudo, propõe-se uma distância galactocêntrica de 1.5 kpc para definir a interface bojo-disco. Na segunda parte do trabalho, foram realizadas observações espectrofotométricas de 21 NPs localizadas na direção do centro da Galáxia com o telescópio SOAR. Estes objetos estão localizados bem próximos ao plano galáctico na direção central da Via Láctea, onde não existem dados de NPs na literatura. Os resultados mostram que as NPs localizadas nesta região apresentam baixas abundâncias de oxigênio comparadas com as NPs do disco interno e de outras regiões do bojo. Os resultados indicam que o bojo apresenta uma complexa composição de populações estelares. Por um lado, a presença de nebulosas com baixas abundâncias mostra que o bojo pode ter se formado a partir de um disco galáctico antigo através de uma evolução secular. Por outro lado, existem alguns objetos do bojo para os quais as abundâncias coincidem com o limite do gradiente radial do disco nesta região. Esta é uma evidência para um bojo composto por duas ou mais populações: uma originada do disco fino, e outra originada do disco espesso. Na última parte do trabalho propõe-se a inclusão de fluxos radiais de gás em um modelo de evolução química para simular os efeitos de uma barra localizada no centro da Galáxia nas distribuições de abundâncias, densidade de gás e taxa de formação estelar (SFR). Os resultados das simulações indicam que os modelos com fluxos de gás apresentam uma SFR mais alta no bojo e que os perfis da SFR e da densidade de gás na região central são melhor reproduzidos após a inclusão dos fluxos radiais no modelo. As simulações indicam ainda que o gradiente de abundâncias do disco é mais plano para o caso da inclusão da barra. Estes resultados indicam que a barra e os fluxos de gás exercem um importante papel na formação de estrelas no centro das galáxias espirais barradas. / This project proposes a comprehensive approach to describe the evolution of the central region of the Galaxy, comprising the bulge, the bar and their interfaces with the inner disk and the central region of the halo. We intend to investigate the chemical and kinematic properties of these structures, which are interconnected, aiming to separate them and apply these results to a model for the formation and evolution of the bulge and inner disk, capable to describe simultaneously distinct aspects of the evolution of the central region of the Galaxy. First, a sample of planetary nebulae (PNe) located in the inner-disk and bulge of the Galaxy is used in order to find the galactocentric distance that better separates these two populations, from the point of view of abundances. Statistical distance scales were used to study the distribution of abundances across the disk-bulge interface. A Kolmogorov-Smirnov test was used to find the distance in which the chemical properties of these regions better separates. The results of the statistical analysis indicate that, on the average, the inner population has lower abundances than the outer. Additionally, for the $\\alpha$-elements abundances, the inner population does not follow the disk radial gradient towards the galactic centre. Based on our results, we suggest a bulge-disk interface at 1.5 kpc, marking the transition between the bulge and inner-disk of the Galaxy, as defined by the intermediate mass population. Second, we present spectrophotometric observations for a sample of 21 PNe located towards the galactic centre of the Galaxy. The abundances are derived based on observations in the optical domain made at the SOAR telescope. Their location is interesting since there are no observations of PNe in this region. The data show lower oxygen abundances compared to those from PNe located in the inner disk and other bulge regions. The results show that the bulge has a complex composition of stellar populations. The presence of PNe with low abundances indicates that the bulge might be formed from an old galactic disk through secular evolution. On the other hand, other objects from our sample have abundances compared to those from inner disk PNe. This is evidence that two or more populations might compose the bulge: one originated from the thin disk, and the other from the thick disk. Last, we propose a chemical evolution model that includes radial gas flows. This is done in order to mimic the effects of the galactic bar on the chemical abundances distributions and the gas density profiles and the star formation rate (SFR). The results of the models with radial flows point to a high SFR in the bulge and, additionally, the SFR and gas density profiles in the inner Galaxy are better reproduced after the inclusion of radial gas flows in the model. After including a specific velocity pattern for the bar, the results show a flattening of the radial abundance gradient. Our results indicate that radial gas flows may play an important role in the star formation near the centre of barred spiral galaxies.

O objetivo desta tese é analisar aspectos do sistema de satélites da Via Láctea de relevância cosmológica. Dentre estes aspectos destacam-se dois: o censo de satélites da Galáxia – onde constata-se que a quantidade destes objetos é muito inferior ao predito por modelos cosmológicos do tipo Matéria Escura Fria – e a frequência anômala de satélites luminosos, como a Pequena e Grande Nuvem de Magalhães (SMC e LMC respectivamente). Além disso, a determinação dos parâmetros estruturais da LMC pode impor vínculos a sua formação, histórico orbital e sobre a massa de nossa Galáxia. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de busca por satélites da Via Láctea. Esta técnica foi otimizada para utilizar dados da nova geração de grandes surveys de maneira eficiente. Este código, o FindSat, foi validado em uma amostra de galáxias anãs conhecidas e se mostrou eficiente em detectar as galáxias anãs mais tênues de que se tem registro. A aplicação desse código a uma região do Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ainda não explorada nesse sentido revelou uma série de candidatos a novos satélites. Foram selecionados os candidatos mais promissores para observação de follow-up. Estas observações revelaram que um destes candidatos é de fato um novo satélite da Via Láctea. Este novo objeto é muito provavelmente um aglomerado globular do halo em estágio avançado de dissolução, porém, seu tamanho e magnitude integrada colocamno em um domínio limítrofe entre aglomerado e galáxia anã. Através da cuidadosa análise dos demais candidatos, constatou-se que nenhum outro é de fato um novo satélite da Galáxia. Além disso, foi realizado o estudo do perfil de densidade e geometria da LMC. Este estudo utilizou dados de verificação científica do Dark Energy Survey (DES). Constatase que o perfil de densidades para estrelas jovens (< 3 Gyr) possui um raio de escala cerca de 50% menor que o da população velha (> 3 Gyr), favorecendo o cenário de formação tipo outside-in. O estudo da extensão da componente estelar da LMC revela um raio de maré de cerca de 18 kpc, permitindo o cálculo da massa dinâmica total da LMC. O valor de massa obtido favorece a hipótese onde as Nuvens de Magalhães estariam por sua primeira passagem pelo perigaláctico. Além disso, a distância heliocêntrica e espessura do disco da LMC foram determinadas utilizando estrelas do Red Clump (RC). Notou-se que regiões no extremo norte da LMC estão sistematicamente mais próximas de nós do que o esperado, este efeito evidencia o warp no disco dessa galáxia. Observou-se que a espessura do disco aumenta na periferia da LMC, caracterizando o fenômeno de flare. O aumento na espessura juntamente com a maior extensão da população velha da LMC é interpretado como a presença de dois componentes discoidais. Esta é a primeira evidência desse tipo baseada apenas em métodos de contagem de estrelas. / The goal of this thesis is to analyse comologically relevant aspects of the Milky Way (MW) satellite system. Among these we may highlight two: the census of MW satellites – where the observed number of these objects is much less than what is expected by Cold Dark Matter (CDM) models – and the anomalous frequency of luminous satellites, such as the Small and Large Magellanic Clouds (SMC and LMC respectively). Besides the cosmological importance of the Clouds, the determination of its structural parameters may help to constraint models for their formation, orbital history, and ultimately the mass assembly in our Galaxy. In this work a technique to search newMWsatellites is developed. This technique was optimized to run efficiently on large datasets, such as the ones being generated by the new generation of surveys. The code, FindSat was validated in a sample of well known MW satellites and has proven to be well succeeded even for the most faint of these objects. The application of this code to an unexplored region of the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) revealed a large amount of new dwarf galaxy candidates, some of which where selected for follow-up observation. These observations led to the discovery of a new MW satellite. This new object is most likely a globular cluster in an extreme stage of dissolution. However, its integrated magnitude and size makes it difficult to discern it from a dwarf galaxy. By a careful analysis of the remaining candidates, it was shown that no other new satellite was in the sample. The density profile and geometry of the LMC was also analysed. This study used the recent science verification data from the Dark Energy Survey (DES). It was found that the density profile for young stars (< 3 Gyr) has a scale radius 50% smaller when compared to the one obtained for older stars (> 3 Gyr). This result favours the outsidein galaxy formation scenario. The total extension of the LMC stellar component was measured, allowing the estimate of a truncation radius of about 18 kpc. Assuming that this truncation has tidal origins the dynamical mass of the LMC is inferred. The mass value found favours the case for the first perigalactic passage of the Clouds. Besides that, the heliocentric distance and thickness of the LMC disk was determined using Red Clump (RC) stars. Evidence for warp was found in the North edge of the LMC, in the sense that the disk is systematically more distance than expected. While the thickness of the disk increases towards the outer parts of the LMC, which is a phenomena known as flare. This effect joined with the fact that the older LMC stellar population is more extended, favours the presence of two disk components in this galaxy. This is the first evidence of this kind based only on star counts.

Orientador: Carola Dobrigkeit Chinellato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-19T15:55:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Selmi-Dei_DanielPakk_D.pdf: 9650136 bytes, checksum: a6af22f88f369a8903480bc20071c354 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Esta tese apresenta um estudo das deflexões nas trajetórias de raios cósmicos com energia ultra-alta (> 1018 eV) devido à sua propagação pelo campo magnético da Via Láctea. Partindo de dados coletados no Observatório Pierre Auger, localizado na Argentina, a técnica do backtracking foi aplicada sob diversas hipóteses relativas à carga elétrica do núcleo primário. Uma situação histórica é feita desde a época da descoberta da radiação cósmica até as últimas técnicas de detecção desenvolvidas por Pierre Auger, descobridor dos chuveiros atmosféricos extensos. A natureza das cascatas é descrita para o entendimento de como direções de chegada e energias são inferidas através dos experimentos de hoje. Alguns detalhes do espectro do uxo de raios cósmicos nas energias mais altas são expostos. As metodologias relativas aos telescópios de uorescência e ao arranjo de superfície, empregados no Observatório Auger, são introduzidas. É estabelecida uma relação entre ambas as técnicas de detecção e alguns resultados importantes, obtidos nos últimos anos pela Colaboração Auger, são apresentados. É feita uma descrição da dinâmica de campos magnéticos em plasmas astrofísicos e de dados observacionais da rotação de Faraday para embasar a escolha dos modelos de campo magnético galácticos. A magnetohidrodinâmica também é usada para explicar por que é interessante considerar certos objetos aceleradores candidatos a fontes de raios cósmicos. A distribuição de matéria na Via Láctea é então caracterizada em relação aos dados de evolução estelar e passa a ser assumida a hipótese de que a nucleossíntese elementar ocorre de modo semelhante em outras galáxias. Em seguida, são definidos os modelos utilizados para a descrição dos campos magnéticos nas regiões do bojo, disco e halo da galáxia. A superposição de um modelo da componente irregular também é considerada. A técnica do backtracking de antipartículas (e, equivalentemente, o forwardtracking de partículas) é descrita segundo um novo método numérico de passos adaptativos introduzido neste trabalho. Algumas ferramentas de análise são propostas a partir dos dados de reconstrução das trajetórias. Em última análise, é demonstrado que esse método desenvolvido concorda com o método numérico de Runge e Kutta de quarta ordem. Os resultados apresentados nesta tese levam à conclusão de que se os modelos presentes descrevem aproximadamente o campo magnético de larga escala da Via Láctea, então raios cósmicos com energia ultra-alta são signicantemente de etidos durante a propagação. Para um evento real detectado no Observatório Auger, a escolha da composição química compatível com núcleos produzidos nas reações de nucleossíntese estelar permitiu indicar regiões da Via Láctea que podem abrigar objetos astrofísicos candidatos a fonte. Assumindo que um magnetar galáctico ativo conhecido radie partículas com E > 1019 eV, foi possível prever excessos do uxo bem localizados em certas direções do céu. Já a depleção desse uxo na direção do Aglomerado de Virgem pode ser explicada através da imposição de limites na composição química da radiação cósmica com incidência normal ao plano galáctico. Por último, sob a hipótese de que AGNs sejam as fontes dos núcleos atômicos ultra-energéticos observados, uma relação entre composição química e energia da partícula primária é derivada / Abstract: This thesis presents a study of the deflections of ultra-high energy (> 1018 eV) cosmic rays caused by its propagation through the large scale magnetic field of the Milky Way. From data collected by the Pierre Auger Observatory, in Argentina, the backtracking technique was applied under several hypotheses relative to the electric charge of the primary nucleus. A historical review is given since the discovery of the cosmic radiation until the last detection techniques developed by Pierre Auger, who was the discoverer of extensive air showers. The nature of the cascades is described for an understanding about how the arrival directions and energies are inferred from experiments performed today. Some details regarding the spectrum of the cosmic ray flux at the highest energies are exposed. The methodologies relative to the fluorescence telescopes and the surface array, employed at the Auger Observatory, are introduced. A relation is established between both techniques of detection and some important results obtained in the last years by the Auger Collaboration are presented. A description of the magnetic field dynamics in astrophysical plasmas and the observational data of Faraday rotation serve as a basis for the choice of galactic magnetic field models. Magnetohydrodynamics is also used to explain why it is interesting to consider certain objects as candidates for the source and acceleration of cosmic rays. The Milky Way is then characterized in respect to stellar evolution data and the hypotheses that the nucleosynthesis of the elements occurs in a similar way in other galaxies is assumed. Finally, models to describe the magnetic fields in the bulge, disk and halo regions are defined. The superposition of a model for the irregular component is also considered. The backtracking technique of antiparticles (and equivalently, the forwardtracking of particles) is described according to a new numerical adaptive stepsize method introduced in this work. Some analysis tools are proposed based on data from the reconstructed trajectories. Lastly, it is shown that the method developed here agrees with the fourth-order Runge-Kutta numerical method. The results presented is this thesis lead to the conclusion that if the present models describe approximately the large scale magnetic field of the Milky Way, then ultra-high energy cosmic rays are significantly de ected during propagation. For a real event detected at the Auger Observatory, the choice for a chemical composition compatible with the nuclei produced in stellar nucleosynthesis reactions allowed to pinpoint regions inside the MilkyWay that can house astrophysical objects as candidate sources. Assuming that a known active galactic magnetar radiates particles with E >1019 eV, it was possible to predict well localized ux excesses in certain directions of the sky. The depletion of that flux in the direction of the Virgo Cluster can be explained by the imposition of limits on the chemical composition of cosmic radiation with incidence normal to the galactic plane. In the last place, under the hypothesis that AGN are sources of the observed ultra-high energy atomic nuclei, a relation between chemical composition and particle energy is derived / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

O presente trabalho propõe uma abordagem abrangente para descrever a evolução da região central da Via Láctea, compreendendo-se aí o bojo, a barra e as interfaces dos mesmos com o limite interno do disco e com a região central do halo. Pretende-se investigar as propriedades químicas e cinemáticas destas estruturas, que são interconectadas, com o objetivo de separá-las e aplicar os resultados daí obtidos a um modelo de formação e evolução do bojo e da região interna do disco que descreva simultaneamente distintos aspectos da evolução da região central da Galáxia. Na primeira parte do trabalho, uma amostra de nebulosas planetárias (NPs) localizadas no disco interno e no bojo da Galáxia é utilizada para encontrar a distância galactocêntrica que melhor separa estas duas populações, do ponto de vista das abundâncias. Foram utilizadas escalas de distâncias estatísticas para o estudo da distribuição das abundâncias na interface bojo-disco. A aplicação do teste Kolmogorov-Smirnov mostrou que, em média, a população interna não segue o gradiente radial de abundâncias do disco na direção do centro galáctico. Baseado neste estudo, propõe-se uma distância galactocêntrica de 1.5 kpc para definir a interface bojo-disco. Na segunda parte do trabalho, foram realizadas observações espectrofotométricas de 21 NPs localizadas na direção do centro da Galáxia com o telescópio SOAR. Estes objetos estão localizados bem próximos ao plano galáctico na direção central da Via Láctea, onde não existem dados de NPs na literatura. Os resultados mostram que as NPs localizadas nesta região apresentam baixas abundâncias de oxigênio comparadas com as NPs do disco interno e de outras regiões do bojo. Os resultados indicam que o bojo apresenta uma complexa composição de populações estelares. Por um lado, a presença de nebulosas com baixas abundâncias mostra que o bojo pode ter se formado a partir de um disco galáctico antigo através de uma evolução secular. Por outro lado, existem alguns objetos do bojo para os quais as abundâncias coincidem com o limite do gradiente radial do disco nesta região. Esta é uma evidência para um bojo composto por duas ou mais populações: uma originada do disco fino, e outra originada do disco espesso. Na última parte do trabalho propõe-se a inclusão de fluxos radiais de gás em um modelo de evolução química para simular os efeitos de uma barra localizada no centro da Galáxia nas distribuições de abundâncias, densidade de gás e taxa de formação estelar (SFR). Os resultados das simulações indicam que os modelos com fluxos de gás apresentam uma SFR mais alta no bojo e que os perfis da SFR e da densidade de gás na região central são melhor reproduzidos após a inclusão dos fluxos radiais no modelo. As simulações indicam ainda que o gradiente de abundâncias do disco é mais plano para o caso da inclusão da barra. Estes resultados indicam que a barra e os fluxos de gás exercem um importante papel na formação de estrelas no centro das galáxias espirais barradas. / This project proposes a comprehensive approach to describe the evolution of the central region of the Galaxy, comprising the bulge, the bar and their interfaces with the inner disk and the central region of the halo. We intend to investigate the chemical and kinematic properties of these structures, which are interconnected, aiming to separate them and apply these results to a model for the formation and evolution of the bulge and inner disk, capable to describe simultaneously distinct aspects of the evolution of the central region of the Galaxy. First, a sample of planetary nebulae (PNe) located in the inner-disk and bulge of the Galaxy is used in order to find the galactocentric distance that better separates these two populations, from the point of view of abundances. Statistical distance scales were used to study the distribution of abundances across the disk-bulge interface. A Kolmogorov-Smirnov test was used to find the distance in which the chemical properties of these regions better separates. The results of the statistical analysis indicate that, on the average, the inner population has lower abundances than the outer. Additionally, for the $\\alpha$-elements abundances, the inner population does not follow the disk radial gradient towards the galactic centre. Based on our results, we suggest a bulge-disk interface at 1.5 kpc, marking the transition between the bulge and inner-disk of the Galaxy, as defined by the intermediate mass population. Second, we present spectrophotometric observations for a sample of 21 PNe located towards the galactic centre of the Galaxy. The abundances are derived based on observations in the optical domain made at the SOAR telescope. Their location is interesting since there are no observations of PNe in this region. The data show lower oxygen abundances compared to those from PNe located in the inner disk and other bulge regions. The results show that the bulge has a complex composition of stellar populations. The presence of PNe with low abundances indicates that the bulge might be formed from an old galactic disk through secular evolution. On the other hand, other objects from our sample have abundances compared to those from inner disk PNe. This is evidence that two or more populations might compose the bulge: one originated from the thin disk, and the other from the thick disk. Last, we propose a chemical evolution model that includes radial gas flows. This is done in order to mimic the effects of the galactic bar on the chemical abundances distributions and the gas density profiles and the star formation rate (SFR). The results of the models with radial flows point to a high SFR in the bulge and, additionally, the SFR and gas density profiles in the inner Galaxy are better reproduced after the inclusion of radial gas flows in the model. After including a specific velocity pattern for the bar, the results show a flattening of the radial abundance gradient. Our results indicate that radial gas flows may play an important role in the star formation near the centre of barred spiral galaxies.

O principal objetivo deste trabalho é mostrar que é possível buscar por estrelas pobres em metais a partir da premissa de que uma grande fração destas será rica em carbono. Essa hipótese ainda não havia sido verificada pois muitas das chamadas estrelas CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) foram negligenciadas em estudos anteriores devido à forma como foram executadas as buscas por estas estrelas. Estes objetos são importantes pois assumem o papel de registros fósseis das primeiras gerações estelares, uma vez que retêm em suas atmosferas informações vitais acerca da composição química do meio em que foram geradas. Por não apresentarem bandas moleculares intensas de carbono em seus espectros, muitas dessas estrelas não foram selecionadas para estudos em média/alta resolução. Este trabalho fornece, a partir do estudo da parte estelar do projeto HES (Hamburg/ESO Survey), que contém 4.404.908 objetos, dois novos índices de linha para a região da banda G do CH, em 4304 Å. Estes, pelo fato de possuírem uma largura de banda de 200 Å, conseguem superar falhas dos índices anteriormente definidos e representam com fidelidade as principais características desta região. Após uma análise detalhada da base de dados, e do cálculo dos novos índices de linha para todos os objetos disponíveis, foram identificadas com o telescópio SOAR 132 estrelas pobres em metais inéditas na literatura, sendo que 51% destas possuem metalicidades abaixo de [Fe/H] < -1.0 e apresentam consideráveis enriquecimentos em carbono ([C/Fe] > +0.5). Já para as estrelas encontradas com [Fe/H] < -2.5, a fração de estrelas com abundâncias de carbono [C/Fe] > +1.0 chega a 80%. Estimativas de abundâncias de elementos químicos tais como bário e estrôncio revelam que, mesmo com parâmetros atmosféricos e abundâncias de carbono semelhantes, as estrelas analisadas por este trabalho possuem mais de um tipo de cenário possível para sua formação. Neste ínterim, os objetos adicionados à literatura contribuem tanto para o aumento da estatística de estrelas pobres em metais quanto para testes de modelos teóricos de enriquecimento químico da Via Láctea. Finalmente, este trabalho também gerou uma lista de 6123 candidatas a estrelas CEMP inéditas na literatura. / The main goal of this work is to show that is possible to search for metal-poor stars based on the premise that a large fraction of these will be carbon-rich. This hypothesis had not yet been verified because many of the so-called CEMP (Carbon Enhanced Metal-Poor) stars were neglected in previous studies due to the design of the search for metal-poor stars with carbon enhancements. Those objects play a major role as fossil records of the very first generation of stars, since they carry in their atmospheres vital informations concerning the chemical composition of the medium where they were formed. By not showing strong carbon molecular bands in their spectra, many of those stars were not selected for follow-up studies in medium/high resolution. This work provides, based on the study of the stellar part of the HES (Hamburg/ESO Survey), two new line indices for the G band (4304 Å) that, by having a line band of 200 Å, can overcome the flaws of the previously defined indices and also truly represent the main features of this region. After an extensive analysis of the database and the calculation of the line indices for all the available objects, 132 new metal-poor stars were identified with the SOAR telescope, being that 51% of those stars with [Fe/H] < 1.0 present considerable carbon enhancements ([C/Fe]> +0.5). For the observed stars with [Fe/H] < 2.5, the fraction of objects with [C/Fe] > +1.0 rises up to 80%. Abundance estimates for barium and strontium show that, even with similar atmospheric parameters and carbon abundances, the stars analysed in this work have more than one possible formation scenario. Finally, this work also contributes with a 6123 CEMP star candidate list of unpublished objects.