Bárbara Rojas Ayala: buscando M-dwarfs en el survey VVV - minipodcast No.1

Bárbara Rojas-Ayala actualmente es postdoc en el Centro de Astrofísica de la Universidade do Porto, Portugal. Bárbara cursó su Licenciatura en Astronomía en la Universidad de Chile. En Enero del 2012 obtuvo su Doctorado en Cornell University e hizo su primer postdoc en el AMNH, en Nueva York. Más de ella puedes ver en su página web: http://www.barbararojasayala.com. Este es su segundo artículo en Lukay

NdE: en este post estamos inaugurando nuestros (mini) astropodcasts! En el futuro, esperamos la mayoría de estos artículos vengan acompañados de una pequeña entrevista y explicación del paper resumido por el propio autor(a). Espero que les guste y envíenos sugerencias de entrevistas. Si no pueden ver el video abajo clickea aquí para verlo directamente en YouTube.

M dwarfs in the b201 tile of the VVV survey. Colour-based selection, spectral types and light curves

Astronomy & Astrophysics, Volume 571, id.A36 - ArXiv:http://arxiv.org/abs/1409.0862

Las intrínsecamente débiles enanas M (o rojas) son las estrellas más numerosas de la Galaxia, tienen vidas de secuencia principal más largas que la edad de Hubble, y poseen algunos de los sistemas planetarios más interesantes conocidos hasta la fecha. Por ello, su identificación y clasificación es fundamental para desentrañar los procesos que intervienen en la formación de los planetas, las estrellas y la Vía Láctea.

En nuestro trabajo hemos usado el survey público VVV de la ESO para la encontrar y caracterizar enanas M. El VVV es un estudio profundo del bulbo galáctico y del plano meridional en el infrarrojo cercano. Nos enfocamos en el 'azulejo' VVV-b201 (1.64 deg^2), situado en la zona exterior del bulbo. Hemos utlizado la fotometría de VISTA (bandas ZYJHKs) para identificar enanas M en este 'azulejo', estimar sus sub-tipos espectrales, y para la búsqueda de posibles tránsitos en las curvas de luz obtenidas con las primeras 26 épocas de VVV.

Para encontrar las enanas M en VVV-b201, utilizamos fotometría de UKIDSS (YJHK) de enanas M identificadas espectroscópicamente en el survey SDSS, para asi calcular los colores característicos de estas estrellas en colores de VISTA. Esto arrojó alrededor de 23000 objetos en el azulejo VVV-b201 con colores consistentes a enanas M. Estimamos sus tipos espectrales y sus distancias fotométricas, llegando hasta ~ 300 pc para M9s y ~ 1 kpc para M4s.

Eligiendo sólo objetos con magnitudes entre 12.8 < Ks < 15.8, y eliminado mediante diagramas de movimiento propio y cortes de color un total de 750 posibles estrellas gigantes, obtuvimos alrededor de 9000 objetos candidatos a enanas M con la mejor calidad de fotometría para estudiar sus curvas de luz con el fin de encontrar posibles compañeros, planetarios o estelares, a través de tránsitos. Aún cuando solamente las primeras 26 épocas del estudio VVV estaban disponibles, y de que se excluyó 1 época, ya fue posible identificar señales consistentes con tránsitos en las curvas de luz de 95 enanas M y de 12 posibles gigantes. En conclusión, gracias a su fotometría profunda ( ~ 4 mag más profunda que 2MASS ), el estudio VVV será un contribuidor importante en el descubrimiento y estudio de las enanas M y sus posibles compañeros planetarios y/o estelares hacia el centro de la Vía Láctea.

Diagramas color-magnitud y color-color para objetos estelares en el azulejo VVV-b201. Las candidatas a enanas rojas estan en rosado. Circulos abiertos representan estrellas gigantes. Lineas representan secuencias de enanas (circulos rellenos) y de gigantes (circulos abiertos) basados en colores UKIDSS y VISTA. 

Bárbara Rojas-Ayala: Indicadores de Metalicidad y Temperatura en el espectro infrarrojo cercano de las enanas M

Bárbara Rojas-Ayala actualmente es postdoc en el Centro de Astrofísica de la Universidade do Porto, Portugal. Bárbara cursó su Licenciatura en Astronomía en la Universidad de Chile. En Enero del 2012 obtuvo su Doctorado en Cornell University e hizo su primer postdoc en el AMNH, en Nueva York. Más de ella puedes ver en su página web: http://www.barbararojasayala.com

Este artículo presenta métodos para estimar la temperatura efectiva y metalicidad de las enanas M basados en líneas de absorción presentes en la banda K, en infrarrojo. La metalicidad de las estrellas enanas M ha sido un problema difícil de atacar, ya que estas estrellas al ser pequeñas y no muy masivas, tienen atmósferas lo suficientemente frías como para permitir la formación de moléculas como TiO, CaH, VO en el óptico, y FeH y H2O en el infrarrojo cercano. Esto no permite la utilización de los métodos ocupados en las estrellas F, G y K para estimar la metalicidad de las enanas M. 

Demostramos que las líneas de NaI y CaI y la deformación del espectro de enanas M debido a las moléculas de H2O pueden ser utilizados para estimar las metalicidades de estas estrellas. Nuestras calibraciones reproducen las correlaciones esperadas con los movimientos espaciales galácticos de 133 de las enanas M cercanas, y con la intensidad de sus líneas de emisión de H-alpha.

Fig. 1: La intensidad del ancho equivalente de las líneas de NaI y CaI  permiten discriminar entre las estrellas con metalicidades [M/H] menores que la del sol (puntos azules) y las con [M/H] mayores que la del sol (puntos rojos). Las líneas punteadas representan las líneas de isometalicidad obtenidas con nuestra calibración. Las estrellas con planetas en este trabajo están representadas por estrellas negras, y todas, salvo dos, tienen metalicidades mayores que la solar. 

La metalicidad de las estrellas juega un rol importante en la formación de planetas y con nuestras calibraciones verificamos para las enanas M los resultados empíricos obtenidos en las estrellas F, G, y K, donde las estrellas con Júpiters tienden a ser más ricas en metales, que las estrellas con sólo Neptunos o súper-Tierras. 

Estas calibraciones de metalicidad y temperatura también han sido utilizadas para obtener los tamaños y las zonas de habitabilidad de las enanas M con posibles planetas detectados por el telescopio Kepler, lo que nos permite caracterizar mejor sus planetas.

"Metallicity and Temperature Indicators in M Dwarf K-band Spectra: Testing New and Updated Calibrations with Observations of 133 Solar Neighborhood M Dwarfs"

Bárbara Rojas-Ayala, Kevin R. Covey, Philip S. Muirhead, and James P. Lloyd, 2012

ApJ 748, 93 (2012) - ArXiv:1112.4567

Resumen (en ingles, después del salto):