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Previous issue date: 2013-03-01 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The interest in the systematic analysis of astronomical time series data, as well as
development in astronomical instrumentation and automation over the past two decades
has given rise to several questions of how to analyze and synthesize the growing amount
of data. These data have led to many discoveries in the areas of modern astronomy asteroseismology,
exoplanets and stellar evolution. However, treatment methods and data
analysis have failed to follow the development of the instruments themselves, although
much effort has been done. In present thesis, we propose new methods of data analysis
and two catalogs of the variable stars that allowed the study of rotational modulation and
stellar variability.
Were analyzed the photometric databases fromtwo distinctmissions: CoRoT (Convection
Rotation and planetary Transits) and WFCAM (Wide Field Camera). Furthermore the
present work describes several methods for the analysis of photometric data besides propose
and refine selection techniques of data using indices of variability. Preliminary results
show that variability indices have an efficiency greater than the indices most often
used in the literature. An efficient selection of variable stars is essential to improve the
efficiency of all subsequent steps.
Fromthese analyses were obtained two catalogs; first, fromtheWFCAMdatabase
we achieve a catalog with 319 variable stars observed in the photometric bands Y ZJHK.
These stars show periods ranging between ∼ 0, 2 to ∼ 560 days whose the variability signatures
present RR-Lyrae, Cepheids , LPVs, cataclysmic variables, among many others.
Second, from the CoRoT database we selected 4, 206 stars with typical signatures of rotationalmodulation,
using a supervised process. These stars show periods ranging between
∼ 0, 33 to ∼ 92 days, amplitude variability between ∼ 0, 001 to ∼ 0, 5 mag, color index (J -
H) between ∼ 0, 0 to ∼ 1, 4 mag and spectral type CoRoT FGKM.
The WFCAM variable stars catalog is being used to compose a database of light
curves to be used as template in an automatic classifier for variable stars observed by the
project VVV (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) moreover it are a fundamental
start point to study different scientific cases. For example, a set of 12 young stars
who are in a star formation region and the study of RR Lyrae-whose properties are not
well established in the infrared.
Based on CoRoT results we were able to show, for the first time, the rotational
modulation evolution for an wide homogeneous sample of field stars. The results are inagreement with those expected by the stellar evolution theory. Furthermore, we identified
4 solar-type stars ( with color indices, spectral type, luminosity class and rotation period
close to the Sun) besides 400 M-giant stars that we have a special interest to forthcoming
studies. From the solar-type stars we can describe the future and past of the Sun while
properties of M-stars are not well known. Our results allow concluded that there is a
high dependence of the color-period diagram with the reddening in which increase the
uncertainties of the age-period realized by previous works using CoRoT data.
This thesis provides a large data-set for different scientific works, such as; magnetic
activity, cataclysmic variables, brown dwarfs, RR-Lyrae, solar analogous, giant stars,
among others. For instance, these data will allow us to study the relationship of magnetic
activitywith stellar evolution. Besides these aspects, this thesis presents an improved classification
for a significant number of stars in the CoRoT database and introduces a new
set of tools that can be used to improve the entire process of the photometric databases
analysis / O interesse na an?lise sistem?tica de s?ries temporais de dados astron?micos, bem
como o desenvolvimento em instrumenta??o astron?mica e a automa??o durante as ?ltimas
duas d?cadas, deu origem a v?rias quest?es de como analisar e sintetizar a quantidade
crescente de dados. Esses dados tem levado a muitas descobertas na astronomia
moderna nas ?reas da exoplanetologia, asterosismologia e da evolu??o estelar. Entretanto,
os m?todos de tratamento e de an?lise de dados n?o t?m conseguido acompanhar o desenvolvimento
dos pr?prios instrumentos, embora grande esfor?o tenha sido realizado
nessa dire??o. Neste trabalho, s?o propostos novos m?todos de an?lise de dados al?m de
dois cat?logos de estrelas vari?veis que permitiram o estudo da modula??o rotacional e
da variabilidade estelar.
Foram analisados dados de duas miss?es fotom?tricas distintas: CoRoT (COnvection
ROtation and planetary Transits) e WFCAM (Wide Field CAMera). Esta Tese descreve
diversos m?todos de an?lise de dados fotom?tricos, al?m de propor e aperfei?oar t?cnicas
de sele??o utilizando-se dos ?ndices de variabilidade. Os ?ndices de variabilidade
propostos nesta tese apresentam uma efici?ncia tr?s maior do que um dos ?ndices mais
comumente usados na literatura. Uma rigorosa sele??o de curvas de luz ? essencial para
que todos os subsequentes processos da an?lise alcancem uma maior efici?ncia, al?m de
ser um potencial m?todo de busca de periodicidade.
A partir da an?lise desses bancos de dados foram obtidos dois cat?logos. Em
primeiro lugar, a partir do banco de dados de calibra??o doWFCAM obtivemos um cat?logo
com 319 estrelas vari?veis observadas nas bandas fotom?tricas Y ZJHK com per?odos
variando entre ∼ 0, 2 a ∼ 560 dias. As curvas de luz mostram assinaturas de estrelas
do tipo RR-Lyrae, Cefeidas, LPVs, vari?veis catacl?smicas, entre diversas outras. Em segundo
lugar, obtivemos tamb?m um cat?logo de 4.206 estrelas com assinaturas t?picas de
modula??o rotacional com os dados do projeto CoRoT, num processo supervisionado. Tal
cat?logo possui per?odos variando entre ∼ 0, 33 a ∼ 92 dias, amplitude de variabilidade
entre ∼ 0, 001 e ∼ 0, 5 mag, para estrelas de tipo espectral FGKM com o ?ndice de cor
(J − H) variando entre ∼ 0, 0 a ∼ 1, 4 mag.
O cat?logo de estrelas vari?veis doWFCAMest? sendo utilizado para compor um
banco de dados de curvas de luz para serem usadas num classificador autom?tico para
as estrelas vari?veis observadas pelo projeto VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for
Astronomy) al?m de serem um importante passo para estudos de diversos casos cient?ficos. Como por exemplo, um conjunto de 12 estrelas jovens que est?o em uma regi?o de
forma??o estelar e o estudo das RR-Lyrae cujas propriedades n?o s?o bem estabelecidas
no infravermelho.
Com base em nossos resultados obtidos com os dados CoRoT foi poss?vel mostrar
pela primeira vez o comportamento evolutivo da rota??o estelar para um grande conjunto
de estrelas obtidos de forma homog?nea. Os resultados encontrados est?o de acordo com
teoria da evolu??o estelar. Al?m disso, foram identificadas 4 estrelas que possuem ?ndices
de cor, tipo espectral, classe de luminosidade, per?odo de rota??o pr?ximos aqueles medidos
para Sol, al?m de 400 estrelas gigantes do tipo espectral M que tem um particular
interesse para trabalhos futuros. As estrelas do tipo solar permitem descrever o futuro e o
passado do Sol enquanto as estrelasMs?o pouco conhecidas. A partir dos nossos resultados
foi poss?vel mostrar que o diagrama cor-per?odo apresenta substancial depend?ncia
com o avermelhamento, o qual afeta pr?vias an?lises da rela??o idade-per?odo obtidas
com os dados do CoRoT.
Esta Tese apresenta um grande conjunto de dados para an?lise de diversos casos
cient?ficos, tais como: atividade magn?tica, vari?veis catacl?smicas, an?s marrons, RRLyrae,
an?logas solares, estrelas gigantes de tipo espectral M, entre outros. Em particular,
os dados deste trabalho permitem estudar a rela??o da atividade magn?tica com a
evolu??o estelar. Al?m destes aspectos, esta Tese apresenta classifica??es mais precisas
para uma quantidade significativa de estrelas da base de dados CoRoT e introduz um conjunto
de novas ferramentas que podem ser utilizadas para aperfei?oar todo o processo de
an?lise de bancos de dados fotom?tricos
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/16638 |
| Date | 01 March 2013 |
| Creators | Lopes, Carlos Eduardo Ferreira |
| Contributors | CPF:08896135400, http://lattes.cnpq.br/9151590034650501, Martins, Bruno Leonardo Canto, CPF:96670193491, http://lattes.cnpq.br/2673267660389058, Freitas, Daniel Brito de, CPF:57947139334, http://lattes.cnpq.br/2709876077692695, Pacheco, Eduardo Janot, CPF:07425864800, http://lattes.cnpq.br/0350534280247463, Catelan, Marcio, CPF:11588553892, http://lattes.cnpq.br/9082699094271976, Medeiros, Jos? Renan de |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Programa de P?s-Gradua??o em F?sica, UFRN, BR, F?sica da Mat?ria Condensada; Astrof?sica e Cosmologia; F?sica da Ionosfera |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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