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Asteroseismology and Variability of Young Stars

F. J. G. Pinheiro

Abstract. Stellar parameters such as the mass, luminosity and effective temperature are essential to test Pre-Main Sequence (PMS) evolutionary models. The main objective behind this work is to show that the study of the pulsational behaviour of PMS stars can be used to test these models.

For achieving that goal, the inner structure and pulsational properties of PMS stars have been examined. In particular, were analysed the pulsation periods and amplitudes of the solar-type oscillations that could be displayed by T Tauri stars (TTS). This study concluded that Christensen-Dalsgaard diagrams allow to infer the mass and evolutionary status of young stars with mass less than 1.5 solar masses.

Herbig Ae stars which lie inside the Instability Strip display δ-Scuti type of pulsations. In this way, the properties of these objects can be constrained by comparing the observed oscillations with linear non-adiabatic radial pulsation models. A study of V346 Ori is presented here.

Nevertheless, it is not enough to prove that asteroseismology allows to derive the physical properties of TTS. It is fundamental to determine the conditions under which such oscillations can be detected. Yet, no reliable analysis can be performed without a knowledge on the variability intrinsic to these objects.

For this reason, it was monitored the continuum and line (Hα & Hβ) emission of some TTS: namely DI Cep, GI Tau, GK Tau, GM Aur and LkHα264. By keeping track of the flux variations over a time interval longer than the rotation period of these objects, it is possible to disentangle the effects due to different sources of variability. For DI Cep it has been possible to associate a periodicity found in the data with the presence of a hot stellar spot.

Numerical simulations were used in an attempt to determine the length of a run, the sampling interval, the frequency and amplitude of the oscillations that are required to detect solar-type oscillations in TTS. In these simulations a periodic signal previously added to data simulating a set of observations from TTS, is retrieved. It has been concluded that using a 3 month run, the amplitude of the smallest oscillation which could be detected is about 3% of the amplitude associated with other sources of variability.

Doutoramento em Astronomia
Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Orientador(es): M. J. P. F. G. Monteiro, D. F. M. Folha
2006

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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