Stellar activity and exoplanets ofMdwarfs from CARMENES visible to near-infrared spectroscopy
Després del descobriment dels primers exoplanetes fa unes tres dècades, la detecció i caracterització de companys planetaris s'ha convertit en un tema de recerca prominent, especialment la cerca de planetes semblants a la Terra, cossos rocosos que orbiten a la zona habitable (HZ) de les seves e...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:243455 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/243455 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Activitat estel·lar Exoplanetes Nanes M Actividad estelar Stellar activity Exoplanetas Exoplanets Nanas M Ciències Experimentals |
| Sumario: | Després del descobriment dels primers exoplanetes fa unes tres dècades, la detecció i caracterització de companys planetaris s'ha convertit en un tema de recerca prominent, especialment la cerca de planetes semblants a la Terra, cossos rocosos que orbiten a la zona habitable (HZ) de les seves estrelles hostes. Un dels principals mètodes utilitzats per trobar i caracteritzar exoplanetes és la tècnica de l'espectroscòpia Doppler o velocitat radial (RV), basada en l'ús d'espectres estel·lars per mesurar canvis periòdics en la RV d'una estrella causats per l'atracció gravitatòria d'un exoplaneta en òrbita. Actualment, la variabilitat intrínseca de les estrelles hostes és el principal repte en l'estudi d'exoplanetes. Les estrelles no són cossos invariables i homogenis, sinó que presenten variabilitat en diferents escales de temps. La més rellevant és l'activitat magnètica estel·lar, que inclou fenòmens com ara taques o fàcules que apareixen a la superfície de l'estrella i estan modulades per la seva rotació. Aquests fenòmens distorsionen els espectres estel·lars, introduint biaixos en les RVs prou grans com per amagar o fins i tot imitar el senyal causat per un planeta. Per tant, per continuar detectant i estudiant exoplanetes de baixa massa, és clau aconseguir una millor comprensió d'aquests fenòmens estel·lars i els seus efectes en les nostres observacions. Aquesta tesi se centra en l'estudi dels efectes de l'activitat estel·lar en observacions espectroscòpiques d'estrelles fredes obtingudes amb l'instrument CARMENES. CARMENES és un espectrògraf d'alta resolució capaç d'observar el rang de longitud d'ona visible i infraroig proper. Està realitzant un estudi de més de 300 nanes M, les estrelles amb menor massa de la seqüència principal, amb l'objectiu primordial de detectar exoplanetes petits. En primer lloc, hem desenvolupat un codi que implementa el mètode de la funció de correlació creuada (CCF) per mesurar RVs i indicadors d'activitat estel·lar en observacions d'alta resolució, i l'hem aplicat a les dades de CARMENES. Aquest mètode utilitza màscares binàries ponderades, un template estel·lar simplificat construït mitjançant la selecció de línies espectrals. Hem creat diverses màscares en funció del subtipus espectral i de la velocitat de rotació de l'estrella a analitzar. A continuació, hem utilitzat els indicadors d'activitat derivats de la CCF, juntament amb altres indicadors d'activitat espectroscòpics, per analitzar les seves variacions temporals en una mostra de quasi 100 nanes M de diverses masses i nivells d'activitat. Aproximadament la meitat de les estrelles analitzades mostren RVs amb senyals d'activitat clars. Diferents indicadors són sensibles a l'activitat de manera diferent segons les característiques de l'estrella: indicadors cromosfèrics són més útils per a estrelles de baixa activitat, indicadors relacionats amb el canvi de RV amb longitud d'ona funcionen millor per a les estrelles més actives, i altres indicadors relacionats amb el canvi d'amplada de les línies fotosfèriques proporcionen resultats similars en tot tipus d'estrelles, però són especialment útils per a les més actives i de menor massa. Finalment, hem analitzat els efectes de l'activitat sobre línies d'absorció individuals presents en l'espectre d'estrelles actives. Estudiant les correlacions entre les RVs de línies individuals i els indicadors d'activitat, podem classificar les línies observades segons la seva sensibilitat a l'activitat. Això ens permet seleccionar línies afectades de forma diferent per l'activitat i utilitzar-les per tornar a calcular RVs. Així obtenim RVs per a les quals mitiguem o incrementem el senyal d'activitat en diversos graus. També observem que les mateixes línies en diferents estrelles mostren diferent sensibilitat a l'activitat. |
|---|