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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CI ˆ ENCIAS EXATAS E DA TERRA DEPARTAMENTO DE F ´ ISICA TE ´ ORICA E EXPERIMENTAL PROGRAMA DE P ´ OS-GRADUAC ¸ ˜ AO EM F ´ ISICA PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISS ˜ AO CORONAL EM RAIO-X E EMISS ˜ AO CROMOSF ´ ERICA EM CaII Luiz Pinheiro de Souza Neto Orientador: Prof. Dr. Jos´ e Renan de Medeiros Co-orientador: Prof. Dr. Jos´ e Dias do Nascimento J´ unior Disserta¸ c˜ao de mestrado apresentada ` a Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial ` a obten¸c˜ao do grau de MESTRE em F ´ ISICA. Natal, Agosto de 2006

PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X … · 2017. 11. 1. · ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISS˜ AO˜ CROMOSFERICA EM CaII´ Luiz

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE

CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRA

DEPARTAMENTO DE FISICA TEORICA E EXPERIMENTAL

PROGRAMA DE POS-GRADUACAO EM FISICA

PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA

ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISSAO

CROMOSFERICA EM CaII

Luiz Pinheiro de Souza Neto

Orientador: Prof. Dr. Jose Renan de Medeiros

Co-orientador: Prof. Dr. Jose Dias do Nascimento Junior

Dissertacao de mestrado apresentada a

Universidade Federal do Rio Grande

do Norte como requisito parcial a

obtencao do grau de MESTRE em

FISICA.

Natal, Agosto de 2006

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Para Pessoas Especiais:

Meus Pais

Minha Irma,

e meus entes mais proximos,

Micheline Paiva e Antonio Paulo.

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”O bom senso e o que ha de mais bem distribuıdo no mundo, pois cada um pensa estar

bem provido dele.”

Rene Descartes, (1596-1650)

Filosofo e matematico frances

i

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Agradecimentos

Ao Prof. Jose Renan de Medeiros, nao so pela orientacao recebida para realizacao

deste trabalho mas tambem pelas licoes de vida;

Ao Prof. Jose Dias do Nascimento Jr. pelas importantes discussoes e licoes desen-

volvidas desde o perıodo de iniciacao cientıfica;

Ao Prof. Joel Camara de Carvalho pelo aprendizado com ele obtido;

Agradeco tambem aos professores Samuel, Carlos Chesman, Claudionor Bezerra, Fran-

cisco Alexandre e Rui Tertuliano pela contribuicao a minha carreira academica;

Ao companheiro de trabalho Daniel Brito de Freitas pelas conversas durante todo este

perıodo de mestrado que nos levou a pensar e refletir, tanto na astronomia como nas

coisas da vida;

Ao colega Bruno Leonardo Canto Martins pelas importantes dicas dadas para o de-

senvolvimento dos resultados no decorrer deste trabalho;

Aos colegas de grupo, Braulio Soares, Izan Leao, Jefferson, Sanzia Alves, Saulo

Carneiro e a todos os colegas do DFTE pela convivencia;

Aos colegas Francisco Carlos de Meneses Junior, Alexsandro, Bernardino, Armando,

Edson, Rodrigo, Klaydson, Sandro, Hidalyn, Gustavo e em especial a Josenildo Vicente

Firmino, pela convivencia e companherismo durante os ultimos 5 anos;

Agradeco tambem a minha irma Renata Lıgia e a colega Alexsandra Patrıcia, que me

deram uma grande ajuda e incentivo para a realizacao desta dissertacao e, finalmente a

minha namorada Micheline da Silva Paiva pelos momentos que vivemos juntos;

Ao CNPq pelo apoio financeiro;

E, principalmente, a Deus por ter me dado forcas para realizacao deste trabalho.

ii

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Resumo

No presente trabalho estudamos os processos de aquecimento na alta atmosfera estelar,

com base numa analise do comportamento da emissao cromosferica e coronal de estre-

las simples classificadas como gigantes na literatura. O status evolutivo das estrelas

da amostra foi determinado a partir de medidas trigonometricas de paralaxe feitas pelo

satelite HIPPARCOS e tracos obtidos a partir do codigo de Toulouse-Geneve. Neste

estudo mostramos a forma como se comporta o fluxo de emissao em CaII nas linhas

espectrais H e K F(CaII) e o fluxo de emissao em raio-X em funcao da rotacao, do

numero de Rossby R0 e da profundidade em massa da envoltoria convectiva. Nesta

analise mostramos que enquanto a atividade cromosferica e dominada claramente por

um processo fısico de aquecimento associado a rotacao, como o campo magnetico pro-

duzido por um efeito dınamo, a atividade coronal parece ser principalmente influenciada,

por um mecanismo independente da rotacao. Mostramos tambem que o efetivo papel da

profundidade em massa da envoltoria convectiva sobre a atividade estelar tem um efeito

relevante no processo fısico responsavel pelo comportamento da atividade na atmosfera

das estrelas.

iii

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Abstract

In the present work we study the processes of heating in the high stellar atmosphere, with

base in an analysis of behavior of the cromospheric and coronal emission for a sample of

single stars classified as giant in the literature. The evolutionary status of the stars of the

sample was determined from HIPPARCOS satellite trigonometric parallax measurements

and from the Toulouse–Geneve code. In this study we show the form of behavior of the

CaII emission flux in spectral lines H and K F(CaII) and the X-ray emission flux in

function of the rotation, number of Rossby R0 and depth in mass of the convective

envelope. In this analysis we show that while the cromospheric activity is dominated

clearly by a physical process of heating associated with the rotation, like a magnetic field

produced by dynamo effect, the coronal activity seems to be influenced for a mechanism

independent of the rotation. We show also that the effective role of the depth in massa of

the convective envelope on the stellar activity has an important effect in the responsible

physical process for the behavior of the activity in the atmosphere of the stars.

iv

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Indice

Agradecimentos ii

Resumo iii

Abstract iv

1 INTRODUCAO 1

1.1 A atmosfera estelar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2 Os processos de aquecimento na alta atmosfera estelar . . . . . . . . . . . 4

1.3 A atividade cromosferica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.4 A atividade coronal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1.5 Nosso trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 A FISICA DOS PROCESSOS DE AQUECIMENTO 10

2.1 A equacao de inducao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.2 Os efeitos α e ω . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.3 A eficiencia do dınamo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.3.1 Numero do dınamo (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3.2 Numero de Rossby (R0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3 DADOS OBSERVACIONAIS E PARAMETROS ESTE-

LARES 21

3.1 A amostra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.2 Rotacao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.3 Atividade Cromosferica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

v

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3.4 Atividade Coronal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

3.5 Profundidade da envoltoria convectiva . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4 RESULTADOS E DISCUSSOES 32

4.1 Comportamento do fluxo de CaII e do fluxo de raio-X no dia-

grama HR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.2 Relacao entre a velocidade rotacional, V sini, a atividade cro-

mosferica e a atividade coronal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.3 A conexao entre a atividade cromosferica, atividade coronal e

o numero de Rossby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.4 O comportamento da atividade cromosferica e da atividade

coronal como funcao da profundidade da envoltoria convectiva 41

5 CONCLUSOES E PERSPECTIVAS 45

5.1 Conclusoes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.2 Perspectivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

A Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de

CaII. 49

B Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de raio-

X. 55

C Publicacoes 59

Bibliografia 60

vi

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Lista de Figuras

1.1 Esquema ilustrativo mostrando as camadas da atmosfera, zona radiativa e

envoltoria convectiva para as estrelas de pouca massa (em torno da massa

solar). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

3.1 Relacao entre os fatores S2 e S1 para as estrelas gigantes da amostra de

Rutten (1987b) mostrando a reta obtida a partir de uma regressao linear.

A figura apresenta tambem a reta obtida, considerando apenas os pontos

da regiao 0.1 ≤ S1 ≤ 0.4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

3.2 Histograma da metalicidade [Fe/H] para as estrelas de nossa amostra. . . 29

3.3 Profundidade em massa da envoltoria convectiva mostrada como uma

funcao da temperatura efetiva (primeira dragagem) para 1.0 (solida), 1.2

(ponto), 1.5 (pequeno traco), 2.0 (longo traco), 2.5 (ponto-pequeno traco),

3.0 (ponto-longo traco), e 4.0M (pequeno traco-longo traco) e [Fe/H] = 0.

A figura apresenta tambem um zoom da regiao 3.8 ≤ log Teff ≤ 3.74. O

ponto a indica o fim da primeira dragagem (copiada a partir de do Nasci-

mento et al. 2000). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.1 Distribuicao das estrelas gigantes no diagrama HR, com o comportamento

do fluxo cromosferico, log F (CaII), em funcao da luminosidade e da tem-

peratura efetiva. Tracados evolutivos para [Fe/H] = 0 obtidos a partir do

codigo Toulose-Geneve sao mostrados para massas estelares entre 1 e 4 M

(para detalhes, ver do Nascimento et al. 2000). A linha pontilhada indica

o inıcio do ramo das subgigantes e a linha tracejada representa o inıcio do

ramo das gigantes vermelhas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

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4.2 Distribuicao das estrelas gigantes no diagrama HR, com o comportamento

do fluxo coronal, log (fx/fv), em funcao da luminosidade e da temperatura

efetiva. Tracados evolutivos estao definidos na figura (4.1). A linha ponti-

lhada indica o inıcio do ramo das subgigantes e a linha tracejada representa

o inıcio do ramo das gigantes vermelhas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.3 Fluxo cromosferico, log F (CaII), versus velocidade rotacional, log (Vsini)

para as estrelas de nossa amostra. Os triangulos fechados representam

estrelas com (B − V ) ≤ 0.7; os cırculos com 0.7 < (B − V ) ≤ 0.9; os

quadrados possuem 0.9 < (B−V ) ≤ 1.2 e os triangulos abertos sao estrelas

com (B − V ) > 1.2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.4 Fluxo coronal, log (fx/fv), versus velocidade rotacional, log (V sini) para

as estrelas de nossa amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3) . . 38

4.5 log F (CaII) versus o numero de Rossby log (R0) para as estrelas de nossa

amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3). . . . . . . . . . . . . 40

4.6 log (fx/fv) versus o numero de Rossby log (R0) para as estrelas de nossa

amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3). . . . . . . . . . . . . 41

4.7 A profundidade (em massa) da envoltoria convectiva em funcao da tempe-

ratura efetiva para as estrelas de nossa amostra. O tamanho dos sımbolos

e proporcional ao fluxo de CaII, log F (CaII). . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.8 A profundidade (em massa) da envoltoria convectiva em funcao da tempe-

ratura efetiva para as estrelas de nossa amostra. O tamanho dos sımbolos

e proporcional ao fluxo de raio-X, log (fx/fv). . . . . . . . . . . . . . . . . 44

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Lista de Tabelas

A.1 Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de CaII. . . . . . . . . 50

B.1 Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de raio-X. . . . . . . . 56

ix

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CAPITULO 1

INTRODUCAO

Entre tantas coisas existentes no universo, apenas algumas podemos ser capazes de

explicar e entender um pouco do seu comportamento e natureza. A materia prima que

alimenta tantas descobertas da ciencia e a vontade de querer saber cada vez mais como

funciona e como se comportam tais coisas existentes no universo.

Neste trabalho apresentamos um estudo sobre o aquecimento da alta atmosfera este-

lar, em particular para as estrelas de classe de luminosidade III que sao estrelas evoluıdas,

classificadas como gigantes na literatura. Nos concentramos basicamente na emissao coro-

nal e na emissao cromosferica dessas estrelas com o objetivo de melhor entender a forma

de aquecimento na alta atmosfera estelar, analisando os efeitos dos processos termicos e

nao-termicos associados diretamente com o fluxo de emissao em CaII e o fluxo de emissao

em raio-X.

1.1 A atmosfera estelar

Classicamente podemos dizer que a atmosfera de uma estrela e dividida em fotosfera,

cromosfera e coroa. A fotosfera, localizada acima da camada convectiva estelar, e uma

fina camada de gas, com temperatura na ordem de 103 K, onde emana a principal parte

da radiacao visıvel e e nela onde se inicia a base da atmosfera estelar.

1

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A cromosfera1 e a camada logo acima da fotosfera e tem uma densidade gasosa muito

menor que a densidade fotosferica, com uma temperatura na ordem de 104 K. A cromosfera

no Sol e visualizada somente na luz visıvel durante breves segundos antes e depois da

totalidade de um eclipse solar. Seu nome se deve a cor avermelhada proveniente da

coloracao devida a linha Hα.

A coroa e a camada mais externa e mais extensa da atmosfera estelar com temperatura

de 106 K e localizada acima da cromosfera. No Sol, esta camada e observada na luz visıvel

apenas durante o eclipse solar total quando o disco solar esta completamente coberto

pela lua. Visto que a temperatura cresce da cromosfera para a coroa deve-se existir

uma camada com uma temperatura intermediaria entre a temperatura da cromosfera

e da coroa. Essa camada e conhecida como camada de transicao. Existe uma grande

dificuldade em se definir onde esta camada de transicao comeca e termina. Um esquema

ilustrativo da atmosfera estelar e mostrado na figura (1.1).

Figura 1.1: Esquema ilustrativo mostrando as camadas da atmosfera, zona radiativa e

envoltoria convectiva para as estrelas de pouca massa (em torno da massa solar).

Com o avanco tecnologico dos telescopios ocorrido no seculo passado tornou-se possıvel

1O termo cromosfera vem da palavra grega chroma que significa ”cor”.

2

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a observacao de linhas espectrais na cromosfera e na camada de transicao no ultravioleta

sem a necessidade de um eclipse solar. O estudo espectrografico da cromosfera revela um

grande numero de linhas tais como Hα, CaII H e K, MgII h e k. Essas linhas sao

formadas em camadas com temperaturas acima de 15000 K com excecao das linhas do

helio, que se formam em camadas com T ≈ 20000 K.

Na coroa, tambem foram observadas linhas espectrais que quando detectadas pela

primeira vez mostraram-se razoavelmente fortes em 5303 A, 5694 A e 6374 A. Somente

apos B. Eldlen (1941, 1942) fazer medidas em laboratorio dos comprimentos de onda das

linhas do ultravioleta do feixe de FeIX e FeX construiu-se um diagrama dos nıveis de ener-

gias para esses ıons. A partir desses diagramas, Grotrian (1939) conseguiu identificar algu-

mas dessas linhas coronais como sendo devida a esses ıons altamente ionizados. Baseado

nessa descoberta, Eldlen identificou as linhas coronais restantes na regiao do visıvel como

sendo devidas a outros ıons altamente ionizados, dentro do contexto seguinte: as linhas

de 5303 A e 6374 A sao devidas a ıons de Ferro que perderam 13 eletrons e 9 eletrons

respectivamente e a linha 5694 A e devida ao ıon de Calcio que perdeu 14 eletrons. Para

separar o eletron mais interno para alguns desses ıons sao necessarias energias da ordem

de 300 eV. Como a radiacao vinda da fotosfera nao possui fotons com energia tao alta, a

unica forma de fazer com que essas partıculas sejam ionizadas em alto grau e atraves de

colisoes com partıculas bastante energeticas. Isso exige a existencia de temperaturas da

ordem de 106 K na coroa. As emissoes em raio-X provenientes da coroa solar mostram

essa ordem de grandeza.

A necessidade de explicar tais temperaturas na alta atmosfera estelar tem levado varios

pesquisadores a se dedicarem ao assunto, a fim de entender que processos fısicos sao

responsaveis por tal fenomeno. Uma outra questao fundamental e a explicacao de como

a temperatura na coroa pode ser maior que a temperatura na cromosfera sem entretanto

ferir a segunda lei da termodinamica.

3

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1.2 Os processos de aquecimento na alta atmosfera

estelar

As primeiras teorias a cerca dos processos de aquecimento na atmosfera estelar foram

desenvolvidas por Biermann (1946), Schwarzschild (1948) e Schatzman (1949). Segundo

tais teorias, os processos de aquecimento eram oriundos dos movimentos turbulentos na

camada superior da envoltoria convectiva que por sua vez, gera um pacote de ondas

acusticas que se propagam para a atmosfera superior, sendo amortecidas ao longo do

caminho e transferindo energia para o meio em forma de calor. O primeiro a ressaltar que

ondas magnetohidrodinamicas tambem podem aquecer a alta atmosfera solar foi Alfven

(1947).

A geracao de energia nao termica, na atmosfera estelar, acontece quando o plasma

flui atraves das linhas de campo magnetico. Um plasma que se move com velocidade v,

suas cargas positivas e negativas reagem de forma diferente a interacao com os campos

eletricos e magneticos, resultando numa separacao local das cargas, fazendo com que

aparecam correntes eletricas. Assim temos a conversao da energia mecanica associada

ao campo de velocidades, em energia eletrodinamica associada aos campos eletricos e

magneticos. Processos deste tipo tem uma grande importancia na fotosfera, ja que esta

concentra uma grande reserva de energia termica.

Uma parte da energia eletromagnetica e levada pelas ondas magnetohidrodinamicas

ou ondas de Alfven que se propagam em direcao a alta atmosfera estelar. Tais ondas,

sao amortecidas ao viajar pela atmosfera devido as interacoes com os constituintes do

plasma, fazendo com que a energia perdida no amortecimento seja transferida para o

meio sob forma de calor. Esse modelo e parecido ao proposto para o aquecimento via

ondas acusticas, mudando apenas na natureza das ondas.

A forma como sao criados os campos magneticos, que sao essenciais para a existencia

das ondas magnetohidrodinamicas, e a grande questao quando se trata de assuntos dessa

4

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natureza. Contudo, campos magneticos tem sido observados numa grande variedade de

objetos astronomicos, como por exemplo, nos planetas do sistema solar, no Sol e em muitas

outras estrelas, galaxias e objetos compactos como estrelas de neutrons e anas brancas.

Podemos dizer entao que em princıpio, qualquer objeto astrofısico que seja fluido e tenha

rotacao pode gerar e manter campos magneticos. E baseado nesse contexto que surge a

teoria do dınamo magnetohidrodinamico.

Acredita-se que os campos magneticos nas estrelas sao produzidos por um processo

dınamo, onde esses campos sao formados por correntes induzidas pelo movimento de

fluidos carregados. A teoria do dınamo tem avancado dramaticamente na ultima decada

com a ajuda de novas observacoes e o avanco dos computadores.

Para saber onde os fenomenos ligados ao campo magnetico sao relevantes, e preciso

observar um parametro chamado ”β de plasma”, definido como sendo a razao entre a

pressao do gas, devido ao efeito termico e a pressao magnetica ligado a intensidade do

campo magnetico. Dessa forma a alta atmosfera pode ser dividida em duas regioes: uma

para β > 1 , que indica que o aquecimento ocorre via processos mecanicos (termicos) tipo

ondas acusticas. A segunda regiao e para β < 1, que indica que o aquecimento ocorre em

processos eletrodinamicos (nao termicos).

Durante muito tempo nao se podia testar as teorias dos processos de aquecimento

da atmosfera estelar, por nao existir uma base de dados de boa qualidade contendo in-

formacoes sobre os fluxos referentes a atividade cromosferica e coronal. Entretanto, em

1978 dois satelites foram lancados e deram uma grande contribuicao para o desenvolvi-

mento e compreensao do problema dos procesos de aquecimento na atmosfera estelar.

O satelite International Ultraviolet Explorer (IUE) obteve espectros no ultravioleta para

uma grande amostra de estrelas e deu evidencias de um plasma com temperatura em

torno de 104 K - 105 K na cromosfera e na regiao de transicao. Ja O satelite High Energy

Astrophysics Observatoy 2 (HEAO-2) ou Einstein, detectou fluxos de raio-X em varios

tipos de estrelas dando evidencias de um plasma com temperatura em torno de 106 K -

108 K na coroa estelar.

5

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Um outro satelite que deu grande contribuicao para o estudo do processo de aqueci-

mento da atmosfera estelar foi o ROSAT2, lancado pela NASA em 1990. Tal laboratorio,

realizou nos 6 meses iniciais de operacao o primeiro levantamento de todas as fontes de

raio-X moles do ceu. O ROSAT transportava um telescopio maior do que o utilizado

pelo satelite Einstein, o que possibilitou observar mais profundamendte o ceu dentro da

radiacao eletromagnetica dos raio-X mole.

Os satelites Chandra e o XMM-Newton lancados em 1999 sao tambem importantes na

observacao em raio-X. O Observatorio de Raio-X Chandra foi um satelite fabricado pela

NASA e foi assim chamado em honra ao fısico ındiano Subrahmanyan Chandrasekhar.

Chandra pode observar o ceu em raio-X com uma resolucao angular de 0,5 segundos de

arco, mil vezes mais preciso do que o primeiro telescopio orbital de raio-X. O XMM-

Newton (X-ray Multi-Mirror Newton) e um orbitante observatorio de raio-X lancado

pela ESA (European Space Agency) e prove observacoes de todos os tipos de objetos

astronomicos, tais como estrelas, planetas em nosso sistema solar e quasares. E importante

ressaltar que os satelites Chandra e XMM-Newton ainda encontram-se em atividade.

1.3 A atividade cromosferica

O estudo da atividade cromosferica obteve um grande avanco a partir da decada de 80

com a ajuda dos dados observacionais coletados em diferentes observatorios. Middelkoop

e Zwaan (1981) utilizando fluxos de Calcio como diagnostico, mostraram que a emissao

cromosferica depende da acao do dınamo na envoltoria convectiva e que a eficiencia deste

dınamo diminuiria com o decrescimento da velocidade de rotacao.

Rutten (1987a) analisou a relacao do fluxo de Calcio com a velocidade de rotacao,

tendo por objetivo verificar se o fluxo de Calcio tinha alguma relacao com o efeito dınamo,

que por sua vez esta diretamente ligado com a velocidade de rotacao. Rutten (1987a)

2da sigla inglesa ”ROentgen SATellit.”

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procurava confirmar se a hipotese de Middelkoop e Zwaan (1981) estava correta. Neste

mesmo trabalho, Rutten construiu um diagrama log F(CaII) versus (B-V) e verificou que

havia um fluxo mınimo Fmin(CaII) para um dado (B-V). Obteve uma funcao empırica

Fmin(CaII) chamando-a de componente basal. Baseado nisso Schrijver (1987a,b) mostrou

que a componente basal era independente da acao do processo dınamo. Este autor obteve

um melhor comportamento do fluxo de Calcio F(CaII) em funcao de (B−V ) subtraindo a

componente basal Fmin(CaII). Schrijver (1987a,b) sugeriu que ∆F (CaII) = (F (CaII)−Fmin(CaII)) era devido apenas ao fluxo produzido por processos nao-termicos e que

dependem somente da velocidade de rotacao. Rutten chega a conclusao que a cromosfera

e aquecida por duas componentes, uma componente termica e outra nao-termica. A

primeira estaria ligada aos processos de ondas acusticas, e a componente nao-termica

teria origem na acao do dınamo magnetohidrodinamico.

Diversos outros autores estudaram as relacoes atividade cromosferica-rotacao em es-

trelas evoluıdas, sempre observando um comportamento linear da atividade com a rotacao

(Rutten e Pylyser 1988; Simon e Drake 1989; Strassmeier et al. 1994; Gunn et al. 1998;

Pasquini et al. 2000). Recentemente, um importante trabalho foi desenvolvido por do

Nascimento et al. (2003) que analisou a ligacao entre velocidade de rotacao e atividade

cromosferica. Um aspecto importante deste estudo foi a analise precisa do estagio evolu-

tivo. Todos esses trabalhos confirmaram que a atividade cromosferica esta efetivamente

associada a acao do dınamo magnetohidrodinamico e que o processo de aquecimento na

cromosfera e resultado de um processo dependente do campo magnetico.

1.4 A atividade coronal

O estudo da natureza e comportamento da atividade coronal comeca efetivamente

com o advento dos satelites de raio-X, Einstein e ROSAT. Maggio et al. (1990) baseado

em dados obtidos com o satelite Einstein, mostraram com base em uma amostra de 380

estrelas, que gigantes ou supergigantes de tipos espectrais F sao emissoras de raio-X no

mesmo nıvel das estrelas da sequencia principal de mesmo tipo espectral. Mostrou tambem

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que as estrelas G apresentam uma larga faixa de valores de emissao em raio-X, sendo que

algumas delas possuem valores comparaveis aos sistemas RS CVn3 e apresentam valores

abaixo do nıvel solar, enquanto que as gigantes K apresentam o nıvel de emissao mais

fraco do que as gigantes F e G. Mostrou ainda que a maior parte dos emissores pertencem

aos sistemas binarios.

A partir do trabalho de Maggio et al., surgiram interrogacoes sobre o comportamento

das relacoes entre o fluxo de emissao em raio-X e os parametros estelares fundamentais,

tais como rotacao, temperatura, perıodo orbital e idade.

Rutten et al. (1991) usaram a mesma linha de raciocınio utilizada no estudo da emissao

em CaII na atividade cromosferica. Definiram uma componente basal e um excesso de

fluxo ligada a emissao em raio-X na coroa. Tais autores, entretanto, nao encontraram

argumentos solidos para estabelecer uma componente basal associada a atividade coronal

e concluıram que o processo fısico responsavel pela emissao em raio-X coronal depende

essencialmente do campo magnetico.

Haisch et al. (1992) com base em uma amostra de 65 estrelas simples com fluxo de

emissao em raio-X observadas com o satelite ROSAT, analisou a atividade coronal em

estrelas gigantes e supergigantes. Tal autor mostrou a presenca de uma linha divisoria em

torno do tipo espectral K3, onde as estrelas localizadas antes da linha divisoria apresentam

fluxos de raio-X enquanto que as estrelas localizadas apos a linha divisoria nao apresen-

tam essencialmente nenhum fluxo de raio-X. O desaparecimento abrupto deste fluxo foi

explicado com base no aparecimento de ventos massivos neste estagio evolucionario.

Um outro trabalho importante no estudo da atividade coronal foi desenvolvido por De

Medeiros e Mayor (1995), onde e analisada a relacao entre rotacao e atividade coronal

para uma amostra de 144 estrelas evoluıdas pertencentes a sistemas simples e binarios.

3RS Canum Venaticorum Systems sao sistemas binarios compostos de uma estrela evoluıda e de uma

estrela da sequencia principal

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1.5 Nosso trabalho

Apos 60 anos dos trabalhos pioneiros de Biermann, Schwarzschild e Schatzman ainda

existem muitas questoes em aberto sobre a natureza dos processos de aquecimento da

atmosfera estelar. Em particular, a natureza e acao dos processos fısicos responsaveis pela

grande diferenca de temperatura entre a base e a camada mais externa dessa atmosfera.

O efetivo papel de alguns parametros estelares fundamentais como velocidade rotacional,

massa e metalicidade sobre a atividade cromosferica e coronal, tambem e ainda motivo

de debates. A dependencia da atividade estelar sobre a dinamica interna das estrelas,

incluindo profundidade da envoltoria convectiva e rotacao diferencial tambem carecem de

estudos mais solidos.

O presente trabalho representa um esforco na busca por respostas para algumas dessas

questoes. Com base na mais ampla amostra de estrelas gigantes ate entao utilizada,

confrontam as relacoes entre rotacoes e fluxos de emissao cromosferica e coronal tentando

entender onde reside a diferenca entre as mesmas. Tambem de forma pioneira, estudamos

o papel da profundidade (em massa) da envoltoria convectiva sobre a atividade estelar.

No capıtulo 2, apresentamos a fundamentacao teorica dos processos de aquecimento da

atmosfera estelar, incluindo uma breve sıntese sobre a producao de ondas acusticas, ondas

magnetohidrodinamicas e eficiencia do mecanismo dınamo. Em seguida, no capıtulo 3,

apresentamos nossos dados observacionais e explicamos sobre os metodos de observacao.

No capıtulo 4, apresentamos os nossos resultados e algumas discussoes de nosso trabalho.

E, finalmente no capıtulo 5 exibimos as conclusoes obtidas desse estudo e algumas pers-

pectivas de continuidade desse trabalho.

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CAPITULO 2

A FISICA DOS PROCESSOS DE AQUECIMENTO

No presente capıtulo discutiremos alguns aspectos da teoria dos processos de aque-

cimento, como a equacao de inducao, os efeitos α e ω e a eficiencia do dınamo. Esses

conceitos sao fundamentais para o entendimento dos processos que acontecem na atmos-

fera estelar.

2.1 A equacao de inducao

Na atmosfera estelar o material predominante e o plasma, portanto podemos utilizar

as equacoes da hidrodinamica para compreender os processos fısicos envolvidos. Va-

mos considerar o comportamento de um fluido em equilıbrio termodinamico, condutor,

eletricamente neutro e submetido a campos eletromagneticos. O fluido e descrito pela

pressao p(x, t), velocidade v(x, t), densidade ρ(x, t) e pela condutividade σ. As equacoes

hidrodinamicas sao dadas pela equacao da continuidade,

∂ρ

∂t+ ∇.(ρv) = 0 (2.1)

e a lei de forcas,

ρ∂v

∂t= −∇p+

1

c(J × B) + Fν + ρg (2.2)

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A equacao (2.1) e a equacao da continuidade para o movimento de materia contınua,

que estabelece, essencialmente, que a materia nao e criada nem destruıda; a massa em

qualquer volume, que se mova com o fluido, permanece constante.

Alem dos termos de pressao e de forca magnetica, verifica-se tambem os termos com

forca viscosa e gravitacional. Onde J e a densidade de corrente e B o campo magnetico.

Desprezando a corrente de deslocamento do fluido, os campos eletromagneticos podem

ser descritos da forma:

∇× E +1

c

∂B

∂t= 0 (2.3)

∇× B =4π

cJ (2.4)

Neste ponto e necessario estabelecer uma relacao entre a densidade de corrente J e os

campos E e B. Em um meio condutor simples de condutividade σ, podemos aplicar a lei

de Ohm, e escrever a densidade de corrente da forma:

J′ = σE′ (2.5)

onde J′ e E′ sao medidos no referencial de repouso do meio (o fluido).

Para o caso de um fluido com velocidade v, em relacao ao laboratorio sera necessaria

uma transformacao nao so da densidade de corrente mas tambem do campo eletrico.

Utilizando transformacoes nao-relativısticas para a densidade de corrente e para o campo

eletrico, temos:

E′ = E +1

c(v × B) (2.6)

J′ = J + ρev (2.7)

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Como estamos tratando de um fluido condutor puro, teremos a densidade de carga

eletrica ρe nula. Substituindo as equacoes (2.6) e (2.7) na equacao (2.5) que e a lei de

Ohm, obtemos:

J = σ(E +v

c× B) (2.8)

As equacoes (2.1), (2.2), (2.3), (2.4), (2.8) e a equacao de estado do fluido constituem

as equacoes da magnetohidrodinamica.

A partir da equacao (2.8), isolamos o campo E que assume a forma:

E =J

σ− v

c× B (2.9)

A partir da equacao (2.4), obtemos a densidade de corrente J em funcao do campo

magnetico B, obtendo

J =c

4π∇× B (2.10)

e substituindo as equacoes (2.9) e (2.10) na equacao (2.3) obtemos:

∂B

∂t= ∇× (v × B) + η∇2B (2.11)

onde η = c2/4πσ e definido como sendo a difusividade, que por sua vez e funcao da

condutividade σ. Essa equacao e a conhecida equacao de inducao.

Analisaremos agora os dois casos extremos da equacao (2.11). Primeiro o caso em

que o fluido encontra-se em repouso e em seguida o caso em que o fluido possui uma

condutividade σ grande.

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i) Fluido em repouso (v = 0)

Neste caso, a equacao (2.11) toma a forma:

∂B

∂t= η∇2B (2.12)

Esta equacao representa a equacao de difusao do campo magnetico B. Fazendo uma

analise da ordem de grandeza das quantidades envolvidas, podemos encontrar o tempo

caracterıstico de difusao

∣∣∣∣∂B∂t∣∣∣∣ ∼ B

τ=

∣∣η∇2B∣∣ ∼ η

B

L2(2.13)

onde L e uma dimensao caracterıstica da variacao do campo magnetico B e sera de

grande importancia na definicao da eficiencia do dınamo magnetico, como veremos pos-

teriormente.

Temos, entao, que o tempo de difusao (τdif ) sera dado por:

τdif =L2

η(2.14)

ii) Fluido com uma condutividade grande (σ −→ ∞)

Neste caso, partindo da equacao (2.11) ficaremos apenas com o primeiro termo,

∂B

∂t= ∇× (v × B) (2.15)

Aplicando o divergente em ambos os lados da equacao (2.15), teremos:

∂t∇.B = ∇.∇× (v × B) = 0 (2.16)

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Utilizando o teorema da divergencia, podemos afirmar que o fluxo magnetico atraves

de uma espira que esta se movendo junto ao fluido e constante no tempo. Podemos ainda

dizer que as linhas de campo estao congeladas no fluido e que sao arrastadas por ele.

Para diferenciarmos entre as situacoes nas quais a difusao das linhas de campo ocorre

de modo significativo e aquelas onde as linhas de campo estao congeladas, existe um

parametro chamado numero de Reynolds magnetico (Rm) definido por

Rm =τdiff

τcon

=vτdiff

L(2.17)

onde τcon e o tempo caracterıstico de conveccao dado pela razao L/v, onde L e v repre-

sentam o comprimento tıpico e a velocidade tıpica respectivamente. Nas regioes onde

Rm >> 1, o transporte das linhas de forcas com o fluido e predominante em relacao a

difusao. Desta forma ocorrera um congelamento das linhas de campo B, ou seja, o fluido

pode fluir livremente na direcao paralela a B, mas se caso o vetor velocidade v do fluido

tiver uma componente perpendicular a B, as linhas de campo serao arrastadas com o

fluido.

Em meios astrofısicos, o numeor de Reynolds (Rm) assume valores altos, portanto

podemos considerar a existencia do congelamento do fluido como uma boa aproximacao.

Entretando, devemos ter cuidado ao estimar o valor de L, pois em alguns casos a escala

de comprimento local pode ser pequena e ser suficiente para permitir uma quebra local

da condicao de congelamento. Esta, e a ideia central do teorema anti-dınamo de Cowling

(1934).

2.2 Os efeitos α e ω

Na secao 2.1, a partir das equacoes de Maxwell encontramos a equacao de inducao que

nos mostra como o campo magnetico B varia com o tempo. Para compreender o dınamo

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hidrodinamico precisamos saber sob quais condicoes podemos encontrar solucoes para que

o campo magnetico B nao varie com o tempo. Para isso, sera necessario conhecer o campo

magnetico B(x,t) e o campo de velocidades v(x,t) com uma maior precisao.

Cowling (1934) criou o ”problema”do dınamo ao inverso, que ao inves de provar dire-

tamente a existencia do dınamo, provou que nao pode ser mantido um campo estacionario

simetrico.

Agora, vamos dividir o campo magnetico B e o campo de velocidades v em duas

componentes linearmente independentes. Sao estas a componente poloidal e a componente

toroidal. De forma que o produto escalar seja nulo, ou seja, Bp.Bt = 0 e vp.vt = 0.

Entao para o campo magnetico B temos:

B =

⎧⎪⎨⎪⎩

Bt

Bp = ∇× (ψϕ)

(2.18)

e para o campo de velocidades v:

v =

⎧⎪⎨⎪⎩

vt = vtϕ

vp

(2.19)

onde ψ e uma determinada funcao de campo e ϕ e o vetor unitario na direcao azimutal,

utilizando as coordenadas esfericas r, θ e ϕ.

Utilizando as definicoes das equacoes (2.18) e (2.19) na equacao 2.11, temos

∂ψ

∂t+

1

ωvp.∇ (ωψ) = ηD2ψ (2.20)

∂t

(Bt

ω

)+ ∇.

(Bt

ωvp

)= Bp.∇

(vt

ω

)+η

ωD2Bt (2.21)

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onde ω = rsenθ e D2 = ∇2 − 1/r2sen2θ.

O processo conhecido como efeito ω corresponde a geracao do fluxo toroidal a partir

da interacao da componente poloidal com a rotacao diferencial, correspondente ao termo

Bp.∇Ω na equacao (2.21), onde Ω = vt/ω e a velocidade angular. Mas, nao observamos

a existencia de um termo que mostre a producao da componente poloidal a partir da

componente toroidal na equacao 2.20. Parker (1955) chamou atencao para o fato que um

fluido em conveccao sofre a acao das forcas de Coriolis (ligadas a rotacao das estrelas). A

acao conjunta das forcas de Coriolis e dos movimentos convectivos originam os movimentos

ciclonicos, que fazem com que as linhas de campo toroidais presas as celulas convectivas

realizem um movimento no sentido radial e no sentido toroidal, gerando pequenos loops

de campo magneticos. Esses loops sofrerao uma reconexao magnetica originando um

campo poloidal. Parker (1955 e 1970) propos que a taxa de criacao do campo poloidal e

proporcional a Bt. Assim, a equacao (2.20) assume a forma:

∂ψ

∂t+

1

ωvp.∇(ωψ) = αBt + ηD2ψ (2.22)

As equacoes (2.21) e (2.22) sao conhecidas como equacoes do dınamo. A partir da

equacao (2.22) podemos observar que o novo termo implica numa regeneracao do campo

poloidal a partir da interacao entre os movimentos convectivos e a rotacao estelar (forcas

de Coriolis) que atuam sobre a componente toroidal. Tal efeito, e conhecido como efeito

α.

2.3 A eficiencia do dınamo

Associado ao mecanismo do dınamo, podemos considerar varios tempos caracterısticos,

como conveccao, difusao, amplificacao e rotacao. E a partir desses tempos caracterısticos,

podemos medir o quanto e eficiente o efeito do dınamo nas estrelas. Nessa secao, apre-

sentaremos dois parametros utilizados para medir a eficiencia do dınamo: o numero do

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dınamo (D) e o numero de Rossby (R0). Neste trabalho utilizamos o numero de Rossby

para medir a eficiencia do dınamo das estrelas de nossa amostra, pois expressamos tal

parametro em termos do tempo caracterıstico de conveccao τc e da velocidade angular de

rotacao Vr como mostrado na secao 2.3.2.

Durney e Latour (1978) mostrou que quando o tempo caracterıstico de conveccao for

maior do que o tempo caracterıstico da rotacao, maior sera a eficiencia do dınamo, nos

dando a desigualdade

l/R

vc

>1

vr

(2.23)

onde l/R e a profundidade da envoltoria convectiva, em termos do raio estelar R, e vc e

vr sao a velocidade dos elementos convectivos e a velocidade de rotacao, respectivamente.

Da inequacao (2.23), temos que

vr >vc

l/R(2.24)

Essa equacao nos mostra que para a existencia de um dınamo eficiente a velocidade

de rotacao deve ser maior do que o valor limite vc/(l/R).

2.3.1 Numero do dınamo (D)

O numero do dınamo (D) e um parametro importante e util para indicar a eficiencia

do dınamo. Este parametro utiliza os tempos de conveccao, da amplificacao do campo

magnetico e da difusao. Caso os tempos caracterısticos de conveccao e/ou de difusao

forem menores do que o tempo necessario para amplificar o campo magnetico atraves

do efeito dınamo, podemos dizer que o efeito dınamo tem pouca eficiencia. Podemos

expressar esta condicao pela desigualdade:

D ≡ αωL3

η2> 1 (2.25)

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onde α e a magnitude do efeito-α, ω e a magnitude da rotacao diferencial, L e a escala

de altura e η e a difusividade magnetica.

Steenbeck e Krause (1969) estimaram as quantidades α, ω e η e sao dadas por:

α ∼= vr

Rl2/L (2.26)

ω ∼= l2vr

R/L2 (2.27)

η ∼= vcl (2.28)

Nos dando:

D ∼=[(

l

R

)vr

vc

]2

(2.29)

2.3.2 Numero de Rossby (R0)

Um outro parametro fundamental para analisar a eficiencia do dınamo e o chamado

numero de Rossby (R0). Num sistema em rotacao, podemos considerar o numero de

Rossby como sendo a seguinte razao:

R0 =v

ΩL(2.30)

onde v e a velocidade tıpica, L o comprimento tıpico e Ω a velocidade angular.

Podemos expressar melhor a hipotese de Durney e Latour (1978) dada pela equacao

(2.23), pelo numero de Rossby

R0 =vc

(l/R)vr

(2.31)

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Observamos entao que quanto maior a velocidade de rotacao, menor o numero de

Rossby e maior sera a eficiencia do dınamo.

Desta forma vemos que o numero de Rossby mede o quanto a rotacao se acopla a

conveccao para produzir a complexidade necessaria para o acontecimento do efeito-α.

Podemos obter uma relacao entre o numero de Reynolds (Rm) e o numero de Rossby

(R0), comparando a equacao (2.17) com a equacao (2.30), nos dando a expressao:

Rm = τdifΩR0 (2.32)

Podemos ainda obter uma relacao do numero do dınamo (D) em funcao do numero

de Rossby (R0) comparando a equacao (2.29) com a equacao (2.31),

D ∼=[(

l

R

)vr

vc

]2

= R−20 (2.33)

Portanto, podemos medir a eficiencia do processo dınamo usando o numero de

Reynolds (Rm) ou o numero do dınamo (D) ou o numero de Rossby (R0).

No presente trabalho, o parametro que utilizamos para medir a eficiencia do dınamo

foi o numero de Rossby (R0). Em nossa amostra, este parametro varia de 0 a 16. Para

calcular este parametro, reescrevemos a equacao (2.31) de uma forma mais conveniente,

dada por:

R0 =1

τcVr

(2.34)

onde Vr = Veq/R e a velocidade angular de rotacao e Veq e a velocidade equatorial (no

Sol e aproximadamente 2 km/s), que pode ser aproximada utilizando a relacao de Schan-

drasekhar e Munch (1950), expressada por:

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< Veq >=4

π< V sini >⇒ Veq

∼= 4

πV sini (2.35)

Obtendo:

Vr =4

π

V sini

R(2.36)

onde R e o raio estelar.

Portanto, para calcular o numero de Rossby para as estrelas de nossa amostra pre-

cisamos da velocidade de rotacao V sini, do tempo caracterıstico de conveccao τc e do raio

estelar R. A velocidade de rotacao obtemos do catalogo De Medeiros e Mayor (1999).

Para o tempo caracterıstico de conveccao, τc, calculamos para o parametro de mistura

(mixing-lenght) α = 1.9 a partir da relacao de τc com o ındice de cor (B-V) dada por

Noyes et al. (1984) que obteve uma funcao empırica entre logτc e (B − V ), dada por:

logτc =

⎧⎪⎨⎪⎩

1.362 − 0.166x+ 0.025x2 − 5.323x3, se x > 0

1.362 − 0.14x, se x < 0

(2.37)

onde x = 1 − (B − V ).

E para o calculo dos raios estelares, utilizamos a lei de Stefan-Boltzmann, dada por:

L = 4πσR2T 4eff (2.38)

Considerando a estrela como um corpo negro, onde L e a luminosidade, Teff a tem-

peratura efetiva e σ a constante de Stefan-Boltzmann.

Os valores estimados referente ao tempo caracterıstico de conveccao τc, numero de

Rossby R0, luminosidade log (L/L) e a temperatura efetiva (Teff ) estao mostrados no

apendice nas tabelas (A.1) e (B.1).

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CAPITULO 3

DADOS OBSERVACIONAIS E PARAMETROS ESTELARES

3.1 A amostra

Neste trabalho utilizamos uma amostra de 461 estrelas simples classificadas como

gigantes na literatura, sendo 271 estrelas com fluxo de CaII e 190 estrelas com fluxo de raio-

X. Dessa amostra, apenas 38 estrelas apresentam estes dois fluxos. Todas essas estrelas

tem tipos espectrais situados nas regioes espectrais F, G e K e medidas de velocidade

rotacional obtidas a partir do catalogo De Medeiros e Mayor (1999). O fluxo de CaII e

proveniente de Rutten (1987b) e o fluxo de raio-X do catalogo de Hunsch et al. (1998). A

profundidade da envoltoria convectiva, em massa representada pela relacao (Mzc/MEstrela)

foi obtida como descrito na secao (3.5).

A descricao das medidas da velocidade de rotacao, da atividade cromosferica e da

atividade coronal serao descritas nas secoes (3.2), (3.3) e (3.4) respectivamente.

3.2 Rotacao

A velocidade de rotacao e um parametro essencial a eficiencia do dınamo, como

mostramos no capıtulo anterior. Entretando, quando utiliza-se o numero de Rossby para

analisar tal eficiencia, verifica-se que quanto maior a velocidade de rotacao mais eficiente

sera o dınamo. Por outro lado, a velocidade de rotacao das estrelas e relevante na indicacao

do nıvel de atividade estelar.

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Existem varias tecnicas importantes para a determinacao da velocidade rotacional.

Smith e Gray (1976) foram os primeiros a proporem um procedimento para esse calculo,

que consiste numa tecnica de alta resolucao baseada na analise do perfil das raias, onde

a partir da analise de Fourier do perfil das raias fotosfericas observadas sao determinadas

a velocidade de rotacao e a velocidade de turbulencia.

Outra tecnica existente, e a utilizada no instrumento chamado CORAVEL1 (Barane

et al., 1979), espectrometro desenvolvido por um grupo franco-suıco. Esse instrumento

realiza uma correlacao cruzada entre o espectro estelar que esta sendo observada e uma

mascara colocada no plano focal do espectrografo. Essa mascara consiste numa lamina de

vidro coberta por uma fina camada de cromo, onde e gravado o espectro contendo cerca

de 1500 linhas (Griffin 1968) estelar Arcturus.

Um outro procedimeto utilizado para o calculo da rotacao estelar e a determinacao

direta, a partir das medidas do perıodo de rotacao, mas este metodo e pouco difundido

sendo mais aplicado as estrelas ativas.

As informacoes de rotacao contidas no espectro para as estrelas com rotacoes baixas ou

moderadas se aproximam de uma curva gaussiana. Os processos de reducao das medidas

do CORAVEL ajusta uma funcao gaussiana aos pontos que definem o perfil de correlacao.

A partir deste ajuste, extraımos tres parametros diferentes: a metalicidade, a velocidade

radial e a velocidade de rotacao V sini. Este ultimo parametro e obtido a partir da largura

a meia altura da gaussiana que melhor se ajusta ao perfil de correlacao. Aqui, estamos

nos referindo a velocidade rotacional equatorial projetada na linha de visada, por isso,

definimos a velocidade rotacional por V sini, onde i e o angulo entre o eixo de rotacao

estelar e a linha de visada.

Em nosso trabalho, utilizamos os dados de velocidade rotacional obtidos a partir do

catalogo de De Medeiros e Mayor (1999). A precisao para essas medidas e de aproximada-

1da sigla inglesa ”COrrelation RAdial VELocity”.

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mente 1.0 km s−1 para as estrelas com velocidades rotacionais menores ou da ordem de 30

km s−1 e para as estrelas com velocidades maiores que 30 km s−1 a incerteza e cerca de

10%. Listamos nas tabelas (A.1) e (B.1) as velocidades rotacionais das estrelas de nossa

amostra.

3.3 Atividade Cromosferica

Utilizamos o fluxo de CaII nas linhas H e K como diagnostico da atividade cro-

mosferica. Esses valores foram obtidos a partir de medidas efetuadas com o fotometro

CaII H e K acoplado ao telescopio de 1.5m do observatorio Mt. Wilson. Essas medidas

foram obtidas a partir dos procedimento dados por Rutten (1984), que converte uma

medida relativa no fluxo superficial absoluto F(CaII).

O procedimento utilizado por Rutten consiste na contagem dos fotons nas duas janelas

centradas nas raias H e K do CaII, e nas duas janelas do contınuo centradas em 4001.1 A

e 3901.1 A. Com isso, se define um parametro chamado de ındice de fluxo S, dado por:

S = αNH +NK

NR +NV

(3.1)

α e um fator de normalizacao e NH +NK e NR +NV e a contagem dos fotons nas janelas

H e K, e nas janelas do contınuo 4001.1 A e 3901.1 A (canais R e V) respectivamente.

Como o fluxo absoluto FH+FK por unidade de area da superfıcie estelar e proporcional

ao fluxo aparente fH + fK por unidade de area detectado na terra, entao

FH + FK =Fbol

fbol

(fH + fK), (3.2)

onde Fbol e o fluxo bolometrico absoluto,

Fbol = σT 4eff (3.3)

23

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e fbol e o fluxo bolometrico aparente,

fbol = γ10−0.4(mV +BC) (3.4)

E nas expressoes acima σ e γ sao constantes, Teff e a temperatura efetiva, mV a

magnitude visual aparente e BC a correcao bolometrica. Como o fluxo aparente fH + fK

e proporcional a taxa de contagem NH +NK , entao

fH + fK = β(NH +NK), (3.5)

onde β e uma constante se assumirmos a extincao e a sensibilidade do instrumento cons-

tantes. Combinando as equacoes anteriores, chegamos a

FH + FK =βσ

γαS(NR +NV )T 4

eff10−0.4(mV +BC). (3.6)

Introduzindo o fator de conversao Ccf , definido por Middelkoop (1982), dado por:

Ccf ≡ (NR +NV )100.4(mV +BC)10−4.8, (3.7)

e substituindo este fator de conversao na equacao (3.6), temos que o fluxo absoluto

sera dado por:

FH + FK =βσ

γα10−4.8SCcfT

4eff (3.8)

Introduzindo a unidade de fluxo e o fator arbitrario 10−14, tambem definido por Mid-

delkoop (1982), chegamos ao fluxo superficial relativo que e:

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F ′H + F ′

K ≡ SCcfT4eff10−14. (3.9)

Rutten (1984) mostrou que para estrelas evoluıdas que apresentam classe de luminosi-

dade de I a IV, e que tenham 0.30 ≤ (B − V ) ≤ 1.70, o fator de conversao em funcao de

(B-V) e dado por:

log(Ccf ) = −0.066(B − V )3 − 0.25(B − V )2 − 0.49(B − V ) + 0.45 (3.10)

Para encontrar a calibracao absoluta das unidades arbitrarias usadas na definicao

da equacao (3.9), Rutten (1984) encontrou que os fluxos superficiais absoluto e relativo

na superfıcie solar sao (FH + FK) = 2.172 × 106 erg cm−2 s−1 e (F ′H + F ′

K) = 1.69,

respectivamente em unidade solar. Chegando a relacao entre os fluxos superficiais absoluto

e relativo que e dada por:

FH + FK = 1.29 × 106(F ′H + F ′

K) erg cm−2 s−1 (3.11)

Substituindo a equacao (3.9) na equacao (3.11), e definindo F (CaII) = FH + FK ,

temos, finalmente que

F (CaII) = 1.29 × 10−8SCcfT4eff erg cm

−2 s−1 (3.12)

A equacao (3.12) descreve o fluxo utilizado neste trabalho. O ındice de fluxo S foi

listado por Rutten (1987b) em seu catalogo de medidas de emissao de CaII nas linhas

H e K. Os ındices de fluxos medidos sao S1 e S2. O ındice de fluxo S1 e principalmente

usado para estrelas subgigantes. Uma conversao de S1 para S2 se faz necessaria para uma

analise de estrelas gigantes. Para esta conversao, foram utilizadas estrelas com classe

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0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.400.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

S2

S1

Figura 3.1: Relacao entre os fatores S2 e S1 para as estrelas gigantes da amostra de Rutten

(1987b) mostrando a reta obtida a partir de uma regressao linear. A figura apresenta

tambem a reta obtida, considerando apenas os pontos da regiao 0.1 ≤ S1 ≤ 0.4.

de luminosidade III contidas no catalogo de Rutten (1987b) e que apresentam ambos os

valores dos ındices. Na figura (3.1) apresentamos a relacao entre os ındices de fluxos S1 e

S2. Tal relacao e representada pela expressao:

S2 = 0.888 + 1.51631 × S1 (3.13)

A figura (3.1) apresenta tambem a reta obtida a partir de uma regressao linear, con-

siderando apenas os pontos da regiao 0.1 ≤ S1 ≤ 0.4. Nesta regiao encontramos que os

ındices de fluxos S1 e S2 estao relacionados pela expressao S2 = 0.06673 + 1.61723 × S1

nos dando um coeficiente de correlacao de 0.93759. Isto indica que as duas retas sao

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bem correlacionadas. Entretanto, utilizamos a expressao (3.13) para encontrar o ındice

de fluxo S2 para as estrelas gigantes de nossa amostra.

As medidas do fluxo cromosferico logF (CaII) e do ındice de fluxo S2 para as estrelas

de nossa amostra sao apresentadas na tabela (A.1).

3.4 Atividade Coronal

Para a atividade coronal utilizamos dados de raio-X para estrelas gigantes do catalogo

de Hunsch et al. (1998) na regiao espectral F, G e K.

Os dados de raio-X foram obtidos com um contador de fotons (PSPC2) a bordo do

satelite ROSAT (Pfeffermann et al., 1986) que observou fluxos de raio-X para centenas

de estrelas em todo o ceu.

Para converter as taxas de contagem de fotons do PSPC em fluxos de raio-X (fx) na

terra e preciso aplicar um fator de correcao de energia,

fx = ECF.CR (3.14)

onde ECF e o fator de conversao de energia e CR e a taxa de contagem dos fotons. O

fator de conversao de energia ECF utilizado por Hunsch et al. (1998) para o raio-X mole

e dado por 6 × 10−12 ergs contagens−1 cm−2.

Uma grande fonte de erro neste calculo e devido as incertezas no raio e na distancia

de cada estrela ate a Terra. Portanto, e importante calcular um parametro que seja

independente do raio e da distancia estelar, esse parametro sera a razao entre o fluxo de

raio-X fx e o fluxo no visıvel fv onde log (fx/fv) e dado por:

log (fx/fv) = log fx +mv + 5.47 (3.15)

onde mv e a magnitude visual aparente.

2da sigla inglesa ”Position Sensitive Proportional Counter”.

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O parametro utilizado como diagnostico da atividade coronal, em nosso trabalho e

o logarıtmo da razao entre o fluxo de raio-X e o fluxo no visıvel, log(fx/fv), e estao

apresentados na tabela (B.1).

3.5 Profundidade da envoltoria convectiva

Para estimar a profundidade da envoltoria convectiva de forma precisa, faz-se

necessario conhecer a posicao da estrela no diagrama HR. Precisamos conhecer ao mesmo

tempo a magnitude visual absoluta (ou luminosidade) e a temperatura efetiva das estrelas

de nossa amostra.

Neste trabalho, utilizamos a paralaxe trigonometrica π e a magnitude V obtidas a

partir do satelite HIPPARCOS3 (ESA 1997).

A temperatura efetiva calculamos a partir da calibracao (B − V ) versus log(Teff )

proposta por Flower (1996).

Para a luminosidade das estrelas de nossa amostra calculamos seguindo tres passos.

Primeiro, combinamos as magnitudes visuais aparente V e as paralaxes π para obter as

magnitudes visuais absolutas. Tal equacao e dada por:

MV = V + 5 − 5log(dpc) + Aext (3.16)

Como a maioria das estrelas de nossa amostra sao estrelas com pequenas distancias (<

300 pc), consideremos a extincao Aext = 0. V e a magnitude visual aparente (no sistema

fotometrico de Johnson) e dpc e a distancia em parsecs, dada por dpc = 1000/π.

Calculamos a correcao bolometrica BC a partir da calibracao log(Teff ) versus BC

3da sigla inglesa ”HIgh Precision PARallax COllecting Satellite”.

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proposta por Flower (1996) e somando com a a magnitude visual aparente encontramos

a magnitude absoluta bolometrica Mbol, dada por:

Mbol = MV +BC (3.17)

Finalmente calculamos a luminosidade estelar a partir da magnitude bolometrica uti-

lizando a seguinte equacao:

log(L/L) =4.72 −Mbol

2.5(3.18)

-1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.80

10

20

30

40

50

60

70

N

[Fe/H]

Figura 3.2: Histograma da metalicidade [Fe/H] para as estrelas de nossa amostra.

Apos o calculo da luminosidade e da temperatura efetiva das estrelas de nossa amostra

representamos estas estrelas no diagrama HR, como mostrado nas figuras (4.1) e (4.2).

Com o auxılio dos tracados evolutivos calculados com o codigo de Toulouse-Geneve esti-

mamos a massa de cada estrela. Esses tracados evolutivos foram calculados para metalici-

dade solar ([Fe/H] = 0) pelo fato de nossa amostra ser composta por estrelas tipicamente

de metalicidade solar como mostra o histograma na figura (3.2). Os tracados evolutivos

estao representados nas figuras (4.1) e (4.2).

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Com os valores da massa e temperatura efetiva para nossa base e utilizando os re-

sultados encontrados por do Nascimento et al. (2000) que mostra o comportamento da

profundidade da envoltoria convectiva como funcao da temperatura efetiva para dife-

rentes massas, podemos entao estimar a profundidade da envoltoria convectiva em massa

(MZC/MEstrela). A figura (3.3) mostra o resultado obtido por do Nascimento (2000), onde

a profundidade da envoltoria convectiva esta representada como funcao da temperatura

efetiva.

Os valores do ındice de cor (B−V ), temperatura efetiva Teff , luminosidade log(L/L),

massa estelar e profundidade da envoltoria convectiva estao apresentados na tabela (A.1)

e (B.1).

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Figura 3.3: Profundidade em massa da envoltoria convectiva mostrada como uma funcao

da temperatura efetiva (primeira dragagem) para 1.0 (solida), 1.2 (ponto), 1.5 (pequeno

traco), 2.0 (longo traco), 2.5 (ponto-pequeno traco), 3.0 (ponto-longo traco), e 4.0M

(pequeno traco-longo traco) e [Fe/H] = 0. A figura apresenta tambem um zoom da

regiao 3.8 ≤ log Teff ≤ 3.74. O ponto a indica o fim da primeira dragagem (copiada

a partir de do Nascimento et al. 2000).

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CAPITULO 4

RESULTADOS E DISCUSSOES

Neste capıtulo, apresentamos os resultados obtidos em nosso trabalho para as relacoes

entre rotacao, atividade cromosferica e atividade coronal. Um aspecto importante aqui

desenvolvido e a analise da dependencia dos fluxos de CaII e raio-X com a profundidade

da envoltoria convectiva. Evidenciamos a relacao desses fluxos com a rotacao. Estudamos

ainda a conexao entre o fluxo de CaII, fluxo de raio-X e o dınamo magnetohidrodinamico.

Para esta analise calculamos o numero de Rossby. Obtivemos ainda a profundidade da

envoltoria convectiva para melhor entender a dependencia da atividade estelar com este

importante parametro.

4.1 Comportamento do fluxo de CaII e do fluxo de raio-X no

diagrama HR

O comportamento da atividade cromosferica, aqui diagnosticado pelo fluxo de CaII, e

da atividade coronal, representada pelo fluxo de emissao em raio-X, ao longo do diagrama

HR, e mostrado nas figuras (4.1) e (4.2) respectivamente. Os tracados evolutivos, con-

forme foram discutidos no capıtulo anterior, sao mostrados nessas figuras para auxiliar

na determinacao do estagio evolutivo de cada estrela.

Um importante aspecto com relacao a emissao cromosferica mostrado na figura (4.1),

e o fato de que as estrelas de nossa amostra apresentam uma sequencia evolutiva em

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diferentes regioes de luminosidade (ou massa) no diagrama HR. Enquanto que a emissao

coronal apresenta uma dispersao de valores para uma mesmo estagio evolutivo, como

mostra a figura (4.2).

Analizando a figura (4.1), em particular para estrelas com massas entre 1.2 e 2.0 M)

notamos os seguintes aspectos:

• Estrelas evoluindo no turnoff ou imediatamente mais evoluıdas, apresentam alto

fluxo de CaII;

• Entre o turnoff e a base da regiao das gigantes ha um claro decrescimento na inten-

sidade da atividade cromosferica. Claramente ao longo desta regiao o fluxo de CaII

decresce com a temperatura;

• Estrelas evoluindo na regiao das gigantes vermelhas apresentam essencialmente

baixos fluxos de CaII. Nesta regiao ha um claro desaparecimento da atividade cro-

mosferica.

Tais aspectos observacionais sao de suma importancia quando analisados em conjunto

com a evolucao da profundidade da envoltoria convectiva como veremos na secao 4.4.

A figura (4.1) mostra uma clara evidencia de duas descontinuidades na atividade cro-

mosferica. Primeiro, em torno de log (Teff ) ∼ 3.72, correspondente ao ındice de cor

(B − V ) = 0.81 e ao tipo espectral G5III; estrelas localizadas a esquerda desta descon-

tinuidade apresentam altos fluxos de CaII, enquanto que as estrelas a direita mostram

essencialmente baixos valores de fluxo de CaII. Este decrescimento abrupto na atividade

cromosferica foi tambem observado em estrelas subgigantes por Simon e Drake (1989) num

estudo sobre o fluxo de CIV, bem como por Canto Martins (2003) e do Nascimento (2003)

num estudo sobre o fluxo de emissao em CaII. Estes autores explicam tal fenomeno como

resultado da diminuicao abrupta na rotacao proximo ao tipo espectral G0IV. Nesta regiao,

existiria o desenvolvimento de um dınamo em estrelas com tipos espectrais F tardios, que

induziria um forte torque magnetico devido a um vento pre-existente. Tal torque atuaria

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Figura 4.1: Distribuicao das estrelas gigantes no diagrama HR, com o comportamento do

fluxo cromosferico, log F (CaII), em funcao da luminosidade e da temperatura efetiva.

Tracados evolutivos para [Fe/H] = 0 obtidos a partir do codigo Toulose-Geneve sao

mostrados para massas estelares entre 1 e 4 M (para detalhes, ver do Nascimento et al.

2000). A linha pontilhada indica o inıcio do ramo das subgigantes e a linha tracejada

representa o inıcio do ramo das gigantes vermelhas.

nas camadas mais externas da superfıcie estelar, tendo como resultado uma desaceleracao

rotacional e consequentemente uma diminuicao da atividade.

A segunda descontinuidade aparece na regiao espectral correspondente ao inıcio da

regiao das gigantes vermelhas, para estrelas a direita desta regiao a atividade cromosferica

essencialmente desaparece. Aqui, como causa para esta descontinuidade propomos o sur-

gimento dos ventos estelares intensos seguindo o mesmo cenario proposto por Haisch et al.

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(1992) no estudo da atividade coronal em estrelas evoluıdas. Esses autores observaram um

desaparecimento abrupto da emissao em raio-X coronal na regiao espectral K3 indicando

haver uma linha divisoria no diagrama HR. Nesta descricao as estrelas a direita desta

linha divisoria nao apresentam emissao em raio-X, mas exibem ventos estelares intensos.

Haisch et al. mostraram que estes ventos nao sao suficientemente densos para que a

absorcao dos raio-X seja a causa do desaparecimento da emissao coronal e concluıram que

a linha divisoria representa somente uma transicao evolucionaria nessas estrelas, onde a

coroa quente e substituıda por ventos frios.

Figura 4.2: Distribuicao das estrelas gigantes no diagrama HR, com o comportamento do

fluxo coronal, log (fx/fv), em funcao da luminosidade e da temperatura efetiva. Tracados

evolutivos estao definidos na figura (4.1). A linha pontilhada indica o inıcio do ramo das

subgigantes e a linha tracejada representa o inıcio do ramo das gigantes vermelhas.

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A figura (4.2) apresenta a distribuicao do fluxo de raio-X das estrelas de nossa amostra

no diagrama HR, onde se observa um comportamento bastante distinto daquele apresen-

tado pela distribuicao do fluxo do CaII. Em tal figura observamos os seguintes aspectos:

• Estrelas evoluindo no turnoff ou entao imediatamente mais evoluıdas apresentam

uma dispersao nos valores dos fluxos de raio-X, com valores de fluxos baixos, mo-

derados e altos para um mesmo estagio evolutivo.

• O cenario acima se repete para as estrelas na base da regiao das gigantes vermelhas

principalmente para estrelas com massas entre 2.5 e 4 M;

• Estrelas evoluindo na regiao das gigantes vermelhas, com log (Teff ) ≤ 3.66, apre-

sentam um decrescimento na intensidade da atividade coronal. Nesta regiao, as

estrelas exibem essencialmente fluxos de raio-X baixos e moderados.

4.2 Relacao entre a velocidade rotacional, V sini, a atividade

cromosferica e a atividade coronal

Nesta secao, apresentamos o comportamento da rotacao em funcao dos parametros

indicadores da atividade cromosferica (fluxos de CaII) e coronal (fluxos de raio-X). Para

esta analise, cujo resultado principal e ilustrado nas figuras (4.3) e (4.4), dividimos as

estrelas em diferentes intervalos de cor (B-V): os triangulos fechados representam estrelas

com (B − V ) ≤ 0.7 [Teff ≥ 5559], os cırculos 0.7 < (B − V ) ≤ 0.9 [5047 < Teff ≤ 5559],

os quadrados 0.9 < (B − V ) ≤ 1.2 [4483 < Teff ≤ 5047] e os triangulos abertos estrelas

com (B − V ) > 1.2 [Teff < 4483].

A figura (4.3), apresenta o comportamento do fluxo de CaII em funcao da velocidade

rotacional. Observamos na figura (4.3) uma correlacao entre a atividade cromosferica e a

rotacao, aspecto este ja observado por Simon e Drake (1989) ao estudar a emissao do CIV

em estrelas evoluıdas. Esta relacao entre o fluxo de CaII e a rotacao confirma tambem

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Figura 4.3: Fluxo cromosferico, log F (CaII), versus velocidade rotacional, log (Vsini)

para as estrelas de nossa amostra. Os triangulos fechados representam estrelas com (B−V ) ≤ 0.7; os cırculos com 0.7 < (B−V ) ≤ 0.9; os quadrados possuem 0.9 < (B−V ) ≤ 1.2

e os triangulos abertos sao estrelas com (B − V ) > 1.2.

resultados encontrados por outros autores para estrelas evoluıdas (Strassmeier et al. 1994;

Pasquini et al. 2000; Canto Martins 2003; do Nascimento et al. 2003).

Um outro ponto interessante que podemos observar na figura (4.3) e a existencia

de um importante espalhamento na relacao log F (CaII) versus log (V sini), indicando

que a velocidade de rotacao pode nao ser o unico parametro controlador da atividade

cromosferica em estrelas gigantes. Esse mesmo comportamento foi observado na relacao

entre o fluxo de CaII e rotacao em estrelas subgigantes por Canto Martins (2003) e do

Nascimento et al. (2003).

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Figura 4.4: Fluxo coronal, log (fx/fv), versus velocidade rotacional, log (V sini) para as

estrelas de nossa amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3)

A figura (4.4) apresenta o comportamento do fluxo de emissao em raio-X, aqui re-

presentado por log (fx/fv), em funcao da velocidade rotacional. Nenhuma correlacao e

observada nesta figura. Duas estrelas, HD 222404 e HD 62509 apresentam ao mesmo

tempo baixa rotacao e baixo fluxo de raio-X e um comportamento de destaque com

relacao a dispersao central. Observa-se claramente que a maioria das estrelas apresentam

fluxos de raio-X localizadas numa faixa de valores entre −6 e −4, com valores de rotacoes

V sini variando de cerca de 1 a 100 km/s. Vemos na figura (4.4) que valores elevados de

log (fx/fv) nao estao associados a valores elevados de V sini e valores baixos de log (fx/fv)

nao estao necessariamente associados a valores baixos de V sini.

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4.3 A conexao entre a atividade cromosferica, atividade coro-

nal e o numero de Rossby

E bem conhecido na literatura que o numero de Rossby e um bom indicador da ve-

locidade de rotacao estelar. Este parametro leva em conta a rotacao nao so da superfıcie

estelar mais tambem a rotacao no interior atraves de toda envoltoria convectiva. Neste

trabalho calculamos o numero de Rossby para o melhor valor do parametro de mistura

α sugerido por Noyes et al. (1984), dado por α = 1.9. O comportamento de FCaII e

fx/fv como funcao do numero de Rossby, log (R0), para as estrelas de nossa amostra

e apresentado nas figuras (4.5) e (4.6), respectivamente. Os sımbolos mostrados nestas

figuras representam os intervalos de (B − V ) indicados na secao anterior.

A figura (4.5) mostra claramente uma boa correlacao entre FCaII e o numero de Rossby

R0. Ao compararmos tal correlacao na figura (4.5) com a figura (4.3) vemos a importancia

da utilizacao do numero de Rossby quando comparado somente com a rotacao. Apesar

da existencia de uma certa dispersao em FCaII dentro de um mesmo intervalo de cor, e

bastante nıtido o decrescimento da atividade cromosferica com o aumento do numero de

Rossby ao longo da sequencia de valores crescentes de (B-V). Como mostrado na secao

(2.3.2), a eficiencia do dınamo magnetico cresce com a rotacao, a qual cresce com o inverso

do numero de Rossby.

Um resultado semelhante foi encontrado para o estudo da relacao F (CaII) versus R0

por Canto Martins (2003) e Simon e Drake (1989) no estudo da relacao F (CIV ) versus

R0, em estrelas subgigantes.

Na figura (4.6), apresentamos o comportamento da atividade coronal em funcao do

numero de Rossby. Nesta figura observamos um comportamento bastante distinto daquele

apresentado no fluxo de CaII. Nenhuma correlacao e observada entre esses parametros.

Notamos claramente que a maioria das estrelas apresentam fluxos de raio-X localizados

numa faixa de valores entre -6 e -4, com valores de log (R0) variando de -1.3 a 1. Na figura

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Figura 4.5: log F (CaII) versus o numero de Rossby log (R0) para as estrelas de nossa

amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3).

(4.6) nao vemos nenhuma tendencia para elevados valores de log (fx/fv) estarem associ-

ados a valores elevados de log (R0) ou baixos valores de log (fx/fv) estarem associados a

baixos valores de log (R0).

A falta de correlacao entre emissao em raio-X e rotacao, aqui descrita pelo numero

de Rossby aponta para dois cenarios, em particular: (i) um importante efeito de selecao,

devido a um numero relativamente pequeno de estrelas aqui estudadas ou (ii) a existencia

de um mecanismo de origem nao-magnetica controlando a producao de raio-X coronal

estelar.

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Figura 4.6: log (fx/fv) versus o numero de Rossby log (R0) para as estrelas de nossa

amostra. Os sımbolos estao definidos na figura (4.3).

4.4 O comportamento da atividade cromosferica e da ativi-

dade coronal como funcao da profundidade da envoltoria

convectiva

Analisamos agora o papel da evolucao da conveccao. As figuras (4.7) e (4.8) mostram

o comportamento da atividade cromosferica e da atividade coronal em funcao da massa

da envoltoria convectiva e da temperatura efetiva. Essa analise mostra o efetivo papel

da profundidade da envoltoria convectiva na evolucao da atividade cromosferica e coronal

nas estrelas gigantes.

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As estrelas de pouca massa apresentam uma envoltoria convectiva logo abaixo da

fotosfera, e esta envoltoria se expande no sentido da superfıcie para o interior estelar a

medida que a estrela evolui. Neste ponto iremos analisar a influencia deste aprofudamento

da envoltoria convectiva com a evolucao da atividade nas estrelas gigantes.

Para a analise do comportamento da atividade cromosferica e da atividade coronal

em funcao da profundidade da envoltoria convectiva construımos uma figura cujo eixo

das abscissas e representado pela temperatura efetiva estelar (log (Teff )). Neste eixo,

log (Teff ) decresce da esquerda para a direita e esta diretamente ligado a idade estelar. No

eixo das ordenadas esta representado a profundidade em massa da envoltoria convectiva

estelar (MZC/MEstrela).

Na figura (4.7), apresentamos o comportamento do fluxo de CaII com a profundi-

dade da envoltoria convectiva. O tamanho dos sımbolos e proporcional ao fluxo de CaII,

log F (CaII). Nesta figura observamos tres pontos interessantes. Primeiro, as estrelas com

uma envoltoria convectiva pouco desenvolvida apresentam essencialmente altos valores de

fluxos de CaII (com valores de log F (CaII) > 6.0).

Segundo, na regiao intermediaria do aprofundamento da envoltoria convectiva ob-

servamos uma dispersao nos valores dos fluxos de CaII, apresentando em sua maioria

(log F (CaII) ≤ 6.5). Terceiro, todas as estrelas que apresentam uma massa convectiva

≥ 60% da massa total da estrela (excecao de HD 371601) apresentam baixo fluxo de CaII

(log F (CaII) ≤ 6.0). Este comportamento indica que a atividade cromosferica depende

fortemente da mistura convectiva e da idade estelar, visto que ocorre a diminuicao da

emissao do F(CaII) na medida que as estrelas evoluem como mostrado por Skumanich

(1972).

Na figura (4.8), apresentamos o comportamento do fluxo de raio-X em funcao da

profundidade da envoltoria convectiva. Nesta figura observamos que as estrelas com a

envoltoria convectiva pouco desenvolvida exibem uma dispersao nos valores de fluxos

1Estrela com alto movimento proprio.

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Figura 4.7: A profundidade (em massa) da envoltoria convectiva em funcao da tempera-

tura efetiva para as estrelas de nossa amostra. O tamanho dos sımbolos e proporcional

ao fluxo de CaII, log F (CaII).

de raio-X. A mesma dispersao e observada para as estrelas com a envoltoria convectiva

bastante desenvolvida, indicando que a atividade coronal nao mostra uma dependencia

direta com a massa da envoltoria convectiva.

A luz dos resultados das figuras (4.7) e (4.8) podemos ressaltar que a conexao entre a

emissao em raio-X e o aprofundamento da envoltoria convectiva e fraca quando comparado

com a conexao entre envoltoria convectiva e a evolucao da emissao em CaII para as

mesmas estrelas. Sendo o binomio conveccao-rotacao um fator determinante na eficiencia

do dınamo magnetico, responsavel pelo campo magnetico que alimenta a atividade estelar,

tal fato aponta para a necessidade de um outro mecanismo, alem daquele magnetico, para

a producao de raio-X coronal.

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Figura 4.8: A profundidade (em massa) da envoltoria convectiva em funcao da tempera-

tura efetiva para as estrelas de nossa amostra. O tamanho dos sımbolos e proporcional

ao fluxo de raio-X, log (fx/fv).

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CAPITULO 5

CONCLUSOES E PERSPECTIVAS

5.1 Conclusoes

No presente trabalho, estudamos o comportamento da atividade cromosferica e coronal

em estrelas gigantes. Para isso analisamos as relacoes entre rotacao, numero de Rossby e

profundidade da envoltoria convectiva com os fluxos de emissao cromosferica (representada

pelo fluxo de CaII nas linhas H e K) e de emissao coronal (representada pelo fluxo de raio-

X). Esse estudo tem como base uma amostra de 461 estrelas gigantes simples (conforme

secao 3.1). Especial enfase foi dada na determinacao do status evolutivo das estrelas da

amostra, o qual foi determinado a partir de paralaxes trigonometricas obtidas pelo satelite

HIPPARCOS e tracados evolutivos calculados com o codigo de Toulouse-Geneve.

As distribuicoes do fluxo de CaII e do fluxo de raio-X para as estrelas da amostra no

diagrama HR, apresentam comportamentos distintos: para o fluxo de CaII observamos

uma sequencia evolutiva em diferentes regioes de massa e uma tendencia para duas de-

scontinuidades. A primeira em torno de log (Teff ) ∼ 3.72, confirmando estudos anteriores

e a segunda na base do ramo das gigantes vermelhas. Para os fluxos de raio-X, observamos

uma dispersao nos valores dos mesmos ao longo dos estagios evolutivos entre o turnoff e

o ramo das gigantes vermelhas. Uma vez evoluindo ao longo do ramo das gigantes, as

estrelas exibem essencialmente baixos fluxos cromosfericos e coronais.

Para a relacao entre o fluxo de emissao em CaII e velocidade de rotacao, observamos

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uma correlacao entre estes parametros, confirmando resultados anteriores encontrados

por outros autores a partir da analise da distribuicao de fluxos de outros elementos,

tais como CIV e MgII. Observamos tambem um espalhamento na relacao log F (CaII)

versus log (V sini), indicando que a velocidade de rotacao pode nao ser o unico parametro

controlador da atividade cromosferica em estrelas gigantes.

Na relacao entre o fluxo de emissao em raio-X e velocidade de rotacao nao observa-

mos nenhuma correlacao entre estes parametros. Duas estrelas HD 222404 e HD 62509

mostram um comportamento de destaque, no entanto observamos que a maioria delas

apresentam fluxos de raio-X espalhados numa faixa de valores entre -6 e -4 e com rotacao

variando de 1 a 100 km/s. Nao vemos uma clara ligacao da atividade coronal com a

rotacao para essas estrelas. Isto leva-nos a supor que a rotacao nao e um parametro

tao importante no controle da atividade coronal como e na atividade cromosferica. A

influencia da rotacao sobre a atividade cromosferica e maior do que sobre a atividade

coronal.

Na relacao entre o fluxo de CaII e o numero de Rossby observamos um nıtido decresci-

mento deste fluxo com o aumento do numero de Rossby seguido de um crescimento dos

valores de (B-V). Apesar da dispersao nos valores dos fluxos de CaII em um mesmo inter-

valo de cor, essa relacao mostra uma melhor correlacao do que a observada na relacao do

fluxo de CaII com Vsini. Isso indica que a atividade cromosferica de estrelas gigantes tem

uma ligacao direta com o numero de Rossby. Sendo assim, podemos inferir que a eficiencia

do dınamo magnetico e de grande relevancia na producao da atividade cromosferica.

A relacao entre o fluxo de raio-X e o numero de Rossby nao mostra nenhuma correlacao.

Nesta relacao observamos tambem uma grande dispersao no fluxo de raio-X com valores

que vao de -6 a -4 para a maioria das estrelas.

Com relacao a analise do efetivo papel da profundidade da envoltoria convectiva com

a atividade cromosferica, observamos que as estrelas com uma alta atividade cromosferica

possuem em sua maioria uma envoltoria convectiva pouco desenvolvida. A medida que

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esta envoltoria vai se aprofundando, observa-se um decrescimento nos fluxos de CaII.

Quando a profundidade da envoltoria convectiva (em massa) alcanca cerca de 60% da

massa estelar encontramos apenas baixos fluxos de CaII, com excecao de HD 37160. Tal

fato indica que a mistura convectiva tambem deve ser um mecanismo importante na

producao da atividade cromosferica nas estrelas gigantes.

Na analise da atividade coronal com a profundidade da envoltoria convectiva obser-

vamos que as estrelas com uma envoltoria convectiva pouco desenvolvida apresentam

uma dispersao nos valores da atividade coronal e o mesmo comportamento e observado

para as estrelas que apresentam a envoltoria convectiva completamente desenvolvida. Tal

resultado indica que a massa da envoltoria convectiva parece ser um parametro pouco

importante no controle da atividade coronal. A analise do efetivo papel da profundidade

da envoltoria convectiva com a atividade em estrelas evoluıdas e um aspecto pioneiro em

nosso trabalho.

A atividade cromosferica para as estrelas evoluıdas do tipo tardio reflete a presenca de

um campo magnetico que alem de controlar os procesos de perdas de massa e de momento

angular e determinante para o aquecimento da cromosfera. A distribuicao espacial e

a intensidade dos campos magneticos sao, provavelmente, produzidos por um processo

dınamo, no qual sua modalidade de operacao e eficiencia dependem da interacao entre

os movimentos convectivos subfotosfericos e da rotacao estelar. Portanto, deve-se esperar

uma associacao direta entre as descontinuidades no fluxo de CaII e na rotacao, com um

declınio de ambos na mesma regiao espectral, caso a rotacao seja o principal parametro

controlador da atividade cromosferica.

Este mesmo cenario e esperado para a atividade coronal, com uma correlacao entre

fluxos de raio-X e rotacao caso este ultimo parametro seja o controlador do mecanismo

responsavel pelo aquecimento coronal. Entretanto, a falta de correlacao clara entre rotacao

e fluxo de raio-X parece apontar para um cenario onde o mecanismo de aquecimento

seria mais complexo e diferente daquele da cromosfera. Como ja sublinhado a atividade

coronal parece ter uma natureza mais ampla do que a atividade cromosferica, com uma

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componente magnetica (associada ao campo magnetico e, portanto, a rotacao) e uma

componente mecanica, ainda a ser definida claramente.

5.2 Perspectivas

O presente trabalho aponta para a necessidade de uma componente mecanica para a

atividade coronal das estrelas gigantes de tipo espectral F, G e K. Isto indica a neces-

sidade de um solido estudo teorico para tentar entender e quantificar a natureza desta

componente.

E necessario efetuar um estudo comparativo com dados de fluxos de raio-X mais re-

centes, obtidos a partir de observacoes feitas com os satelites Chandra e XMM. Utilizar

dados de perıodo de rotacao oriundos do satelite CoRoT e reavaliar a evolucao e interde-

pendencia/dependencia entre esses parametros a luz desses novos dados.

Um outro ponto a ser explorado e o estudo das relacoes rotacao-atividade, numero

de Rossby-atividade e profundidade da envoltoria convectiva-atividade para uma amostra

de estrelas em sistemas binarios, possibilitando uma analise sobre os efeitos de mares

gravitacionais na producao de energia na atmosfera estelar.

Uma outra perspectiva de trabalho e expandir a analise do efetivo papel da profun-

didade da envoltoria convectiva com a atividade estelar em estrelas gigantes de classe de

luminosidade II. Pretendemos tambem analisar os fluxos de emissoes cromosferica e coro-

nal nas estrelas de populacao II fazendo o mesmo tipo de analise aqui desenvolvido. Dessa

forma podemos estudar comparativamente as correlacoes existentes entre esses parametros

para varios tipos de classe de luminosidade e populacoes estelares. Poderıamos com isso

responder a questao fundamental de como status evolutivo e a metalicidade estelar influ-

enciam a atividade cromosferica e coronal das estrelas evoluıdas.

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Apendice A

Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de CaII.

Neste apendice sao apresentados, na tabela (A.1), os parametros fundamentais cor-

respondentes a amostra de 271 estrelas simples que apresentam FCaII . Tais parametros

estao descritos abaixo:

• HD: numero de identificacao no catalogo de Henry-Draper (HD);

• ST : tipo espectral e classe de luminosidade;

• (B − V ): tipo espectral e classe de luminosidade;

• log(L/L): logaritmo da luminosidade;

• Teff : temperatura efetiva da superfıcie estelar;

• S2: ındices de fluxos obtidos a partir de Rutten (1987b);

• logF (CaII): logaritmo do fluxo superficial absoluto do CaII.

• M/M: massa da estrela no diagrama HR;

• MZC/MEstrela: profundidade em massa da envoltoria convectiva;

• V sini: velocidade de rotacao projetada;

• log(τc): logaritmo do tempo caracterıstico de conveccao;

• log(R0): logaritmo do numero de Rossby.

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Tabela A.1: Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de CaII.

HD ST (B-V) log(L/L) Teff S2 logF (CaII) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

417 K0III 0.976 1.71 4891 0.249 5.913 2.9 0.3700 1.2 1.36 0.37

448 G9III 1.043 1.74 4762 0.238 5.789 2.6 0.6300 <1.7 1.37 0.24

787 K4III 1.478 2.75 4022 0.461 5.157 2.8 0.8400 1.9 1.43 0.79

1419 K0III 1.036 1.90 4776 0.237 5.800 3.0 0.5200 <1.0 1.37 0.56

1527 K1III 1.179 1.61 4520 0.243 5.490 1.6 0.8300 <1.0 1.39 0.44

1632 K5III 1.595 2.77 3785 0.473 4.861 1.8 0.7800 1.7 1.45 0.88

1671 F5III 0.442 1.20 6533 0.426 7.178 1.8 0.0001 46.5 0.35 -0.72

2114 G5III 0.855 2.20 5148 0.266 6.187 3.9 0.0300 3.2 1.32 0.18

2507 G5III 0.916 1.69 5013 0.255 6.140 3.0 0.1900 1.7 1.35 0.20

2774 K2III 1.163 2.04 4548 0.256 5.587 2.8 0.8200 <1.0 1.38 0.65

2952 K0III 1.037 1.81 4774 0.231 5.787 2.9 0.5400 <1.9 1.37 0.23

3325 K0III 1.063 1.67 4726 0.249 5.726 2.4 0.8000 1.2 1.37 0.37

3411 K2III 1.170 1.67 4535 0.208 5.482 1.9 0.8400 <1.0 1.39 0.47

3457 K4III 1.339 2.14 4253 0.303 5.293 2.0 0.8400 <1.0 1.41 0.73

3712 K0II–IIIvar 1.170 2.91 4535 0.267 5.591 >4.0 5.1 1.39 0.38

3817 G8III 0.891 1.93 5067 0.259 6.110 3.4 0.1800 1.7 1.34 0.32

3856 G9III–IV 1.042 2.10 4764 0.244 5.802 3.6 0.3500 <1.7 1.37 0.43

4145 K1III 1.107 1.14 4646 0.246 5.680 1.2 0.7700 <1.0 1.38 0.19

6186 K0III 0.952 1.84 4939 0.256 5.992 3.2 0.2900 <1.0 1.35 0.51

6497 K2III... 1.188 1.54 4504 0.284 5.581 1.5 0.8300 1.2 1.39 0.33

6903 G0III 0.697 1.89 5568 0.525 6.776 3.0 0.0011 70 1.17 -1.22

7106 K0III–IV... 1.092 1.67 4673 0.246 5.709 2.3 0.8200 <1.0 1.37 0.45

8491 K0III 1.047 1.41 4755 0.249 5.842 2.0 0.8200 <1.0 1.37 0.32

9138 K4III 1.372 2.39 4199 0.334 5.261 2.4 0.8500 <1.0 1.41 0.86

9270 G8III 0.974 1.69 4895 0.282 5.921 2.8 0.3900 1.2 1.36 0.36

9408 K0III 0.991 1.60 4861 0.244 5.902 2.6 0.4700 <1.0 1.36 0.40

10348 K0III 1.015 1.69 4815 0.253 5.823 2.6 0.6300 <2.0 1.36 0.15

10761 K0III 0.942 1.23 4959 0.246 6.040 2.1 0.3700 <1.0 1.35 0.20

10975 K0III 0.975 1.60 4893 0.249 5.936 2.7 0.4500 1.5 1.36 0.22

12929 K2III 1.151 1.92 4568 0.267 5.629 2.4 0.8300 <1.0 1.38 0.59

17361 K1III 1.112 1.77 4637 0.253 5.683 2.3 0.8200 1.6 1.38 0.30

17878 G4III... 0.758 2.15 5300 0.569 5.956 0.8 0.0010 2.6 1.25 0.00

19787 K2IIIvar 1.033 1.74 4781 0.255 5.838 2.7 0.6000 1.1 1.37 0.43

21051 K0III–IV 1.227 2.04 4438 0.521 5.765 2.3 0.8500 5.1 1.39 -0.05

21552 K3III 1.367 1.93 4207 0.328 5.195 1.3 0.7700 <1.0 1.41 0.63

23183 G8III 0.994 1.64 4855 0.253 5.909 2.6 0.4700 2 1.36 0.12

25975 K1III 0.943 0.87 4957 0.282 6.050 1.6 0.3700 1.4 1.35 -0.12

26546 K0III 1.081 1.53 4693 0.253 5.743 2.0 0.8500 <1.0 1.37 0.38

26722 G5III 0.799 2.14 5284 0.414 6.483 3.8 0.0200 5.1 1.29 -0.04

27348 G8III 0.950 1.73 4943 0.391 6.180 3.0 0.3500 1.8 1.35 0.20

27971 K1III 0.986 1.66 4871 0.235 5.891 2.7 0.4500 1.2 1.36 0.35

28100 G8III 0.979 2.44 4885 0.279 5.979 >4.0 3.9 1.36 0.23

28191 K1III 1.087 1.75 4682 0.236 5.701 2.5 0.8200 1.3 1.37 0.38

29139 K5III 1.538 2.65 3911 0.467 5.012 2.0 0.8200 2 1.44 0.73

30557 G9III 1.013 1.73 4819 0.218 5.851 2.8 0.5700 <1.0 1.36 0.47

33618 K2III–IV 1.179 2.02 4520 0.221 5.532 2.5 0.8500 <1.0 1.39 0.65

34559 G8III 0.937 1.27 4969 0.282 6.042 2.2 0.3500 <1.0 1.35 0.23

35984 F6III 0.476 1.31 6383 0.484 7.167 1.9 0.0001 44.9 0.52 -0.79

36994 F5III 0.452 1.14 6488 0.557 7.275 1.7 0.0001 56.1 0.40 -0.88

37160 G8III–IV 0.951 1.14 4941 0.271 6.012 2.0 0.6800 1 1.35 0.16

37984 K1III 1.144 2.08 4581 0.244 5.603 3.0 0.8000 1.1 1.38 0.63

38645 G9III 0.955 1.40 4933 0.432 5.983 2.4 0.5200 <2.3 1.35 -0.07

38765 K1III 1.047 1.72 4755 0.274 5.800 2.6 0.6300 1.5 1.37 0.29

39007 G8III 0.876 1.70 5100 0.291 6.188 3.0 0.1000 3.9 1.33 -0.16

40020 K2III 1.111 1.68 4639 0.216 5.616 2.2 0.8200 <1.0 1.38 0.46

40827 K1III–IV 1.116 1.88 4630 0.211 5.596 2.5 0.8200 <1.8 1.38 0.31

41597 G8III 1.096 1.62 4666 0.225 5.666 2.1 0.8300 1.7 1.38 0.20

41636 G9III 1.044 1.67 4761 0.222 5.757 2.5 0.7400 3.8 1.37 -0.14

42466 K1III 1.051 1.69 4748 0.231 5.755 2.5 0.7400 1 1.37 0.45

50

Page 62: PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X … · 2017. 11. 1. · ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISS˜ AO˜ CROMOSFERICA EM CaII´ Luiz

HD ST (B-V) log(L/L) Teff S2 logF (CaII) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

44867 G9III 1.063 1.79 4726 0.225 5.770 2.7 0.7500 1.2 1.37 0.36

45415 G9III 1.035 1.74 4777 0.228 5.785 2.6 0.6300 1.3 1.37 0.36

45512 K2III–IV 1.150 2.16 4570 0.228 5.654 3.1 0.7800 <1.0 1.38 0.71

47070 K5III 1.367 2.56 4207 0.279 5.264 3.0 0.8500 <1.0 1.41 0.95

47220 K1III 1.080 1.93 4695 0.236 5.714 3.0 0.6900 <1.8 1.37 0.33

47358 G9III 1.027 1.83 4792 0.226 5.797 2.9 0.5400 1.5 1.37 0.35

47914 K5III 1.479 2.25 4020 0.369 5.057 1.4 0.7700 <2.2 1.43 0.48

48432 K0III 0.964 1.50 4915 0.27 5.992 2.5 0.5200 <1.0 1.36 0.34

49161 K4III 1.396 2.69 4160 0.388 5.273 3.5 0.8400 2.5 1.42 0.62

50371 K0III 0.962 1.71 4919 0.232 5.930 2.9 0.3700 1.5 1.36 0.27

50384 K0III–IV 0.945 1.63 4953 0.334 6.120 2.7 0.4500 <1.5 1.35 0.23

50551 K3III 1.495 2.56 3992 0.388 5.041 2.0 0.8300 2.3 1.43 0.61

51000 G5III 0.878 1.77 5096 0.417 6.340 3.1 0.0800 4 1.33 -0.13

51814 G8III 1.056 1.85 4738 0.219 5.791 2.8 0.5700 <1.9 1.37 0.25

52265 G0III–IV 0.572 0.29 5995 0.354 6.845 1.1 0.0001 5.2 0.88 -0.68

55280 K2III 1.081 1.54 4693 0.267 5.766 2.1 0.8300 <1.0 1.37 0.39

55730 G6III 1.007 1.77 4830 0.228 5.838 2.9 0.5400 <2.2 1.36 0.14

56003 G5III 0.901 1.86 5045 0.262 6.096 3.2 0.1600 2.3 1.34 0.15

57727 G8III 0.902 1.34 5043 0.425 6.304 2.3 0.3200 1.5 1.34 0.08

58207 G9III+... 1.024 1.71 4798 0.253 5.852 2.6 0.6300 1.5 1.37 0.28

59294 K2III 1.276 1.67 4356 0.255 5.274 1.2 0.7700 1.1 1.40 0.45

60986 K0III 0.921 1.71 5003 0.261 6.057 3.0 0.1900 1.1 1.35 0.40

61064 F6III 0.442 1.41 6533 0.457 7.208 2.0 0.0001 30.1 0.35 -0.42

61363 K0III 1.011 1.70 4823 0.228 5.837 2.7 0.6000 <1.8 1.36 0.20

62141 K0III 0.930 1.45 4984 0.37 6.192 2.5 0.3200 <1.0 1.35 0.31

62509 K0IIIvar 0.991 1.76 4861 0.246 5.898 2.9 0.3700 1.1 1.36 0.43

64938 G8III 0.957 1.81 4929 0.247 5.965 3.1 0.3200 1.7 1.35 0.27

65066 K0III 1.000 1.54 4844 0.276 5.935 2.4 0.5200 1.4 1.36 0.22

66242 G0III 0.615 1.45 5838 0.316 6.712 2.2 0.0010 6.9 1.00 -0.31

68077 G9III 1.016 2.06 4813 0.221 5.808 3.7 0.3200 4.3 1.36 0.00

68375 G8III 0.902 1.69 5043 0.252 6.077 3.0 0.1900 1.3 1.34 0.31

69478 G8III 0.980 1.99 4883 0.241 5.883 3.5 0.2300 1.1 1.36 0.55

69976 K0III 0.969 1.73 4905 0.265 5.976 2.9 0.3700 1.6 1.36 0.25

71088 G8III 0.972 1.39 4899 0.24 5.959 2.3 0.5700 <2.4 1.36 -0.09

72324 G9III 1.032 1.74 4783 0.261 5.850 2.7 0.6000 2.7 1.37 0.04

72561 G5III 1.066 4.16 4720 0.277 5.811 >4.0 6 1.37 0.91

72582 G7III 1.017 1.66 4811 0.234 5.831 2.6 0.6300 <2.7 1.36 0.00

72779 G0III 0.681 1.83 5790 0.577 6.922 2.8 0.0020 90 1.14 0.00

72908 G9III 1.023 1.72 4800 0.23 5.795 2.7 0.6000 1.4 1.37 0.32

73108 K2III 1.179 2.06 4520 0.276 5.587 2.7 0.8300 <1.0 1.39 0.67

73471 K2III 1.216 2.43 4457 0.221 5.415 3.7 0.7500 <1.9 1.39 0.58

73599 K1III 1.080 1.95 4695 0.219 5.682 3.0 0.6900 <1.0 1.37 0.59

73665 K0III 0.980 2.54 4883 0.225 5.913 >4.0 7.9 1.36 -0.03

73971 G8III 0.981 1.75 4881 0.258 5.941 2.9 0.3700 <2.4 1.36 0.09

74442 K0III 1.083 1.74 4689 0.249 5.731 2.5 0.8200 <1.0 1.37 0.49

74485 G5III 0.935 1.75 4973 0.42 6.036 3.0 0.1900 1.1 1.35 0.42

75506 K0III 0.971 1.81 4901 0.243 5.934 3.1 0.3200 1.7 1.36 0.27

76508 K1III 1.001 1.71 4842 0.229 5.852 2.8 0.3900 2.7 1.36 0.02

78235 G8III 0.888 1.63 5074 0.658 6.520 2.8 0.1700 2.7 1.34 -0.03

80546 K3III 1.097 1.59 4664 0.231 5.672 2.0 0.8500 1.5 1.38 0.24

81146 K2III 1.222 1.81 4446 0.242 5.397 1.9 0.8500 1.2 1.39 0.47

82210 G4III–IV 0.781 1.17 5330 0.642 6.707 2.0 0.0700 5.5 1.27 -0.55

82308 K5IIIvar 1.541 2.70 3905 0.422 4.960 2.0 0.8200 2.9 1.44 0.60

82741 K0III 0.992 1.81 4859 0.256 5.917 3.0 0.3500 <1.7 1.36 0.27

83425 K3III 1.310 2.17 4300 0.278 5.317 2.2 0.8400 1.2 1.41 0.67

83506 K0III 1.029 1.73 4789 0.238 5.805 2.6 0.6300 1.4 1.37 0.32

83805 G8III 0.951 1.48 4941 0.25 6.019 2.5 0.5200 <1.0 1.35 0.33

85503 K0III 1.222 1.99 4446 0.218 5.442 2.3 0.8500 <1.9 1.39 0.36

87682 K1III 0.939 1.58 4965 0.499 6.306 2.7 0.2700 1.7 1.35 0.15

89993 G8III 1.090 1.66 4676 0.232 5.687 2.3 0.8200 <2.0 1.37 0.14

91612 G8II–III 0.921 1.95 5003 0.246 6.032 3.5 0.1200 1.5 1.35 0.39

92095 K3III 1.270 2.35 4366 0.241 5.341 3.0 0.8600 1.5 1.40 0.65

92424 K2IIIvar 1.207 1.76 4472 0.219 5.430 1.7 0.8300 1 1.39 0.52

94264 K0III–IV 1.040 1.49 4768 0.239 5.796 2.2 0.7800 <1.0 1.37 0.35

51

Page 63: PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X … · 2017. 11. 1. · ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISS˜ AO˜ CROMOSFERICA EM CaII´ Luiz

HD ST (B-V) log(L/L) Teff S2 logF (CaII) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

94481 K0III + (G) 0.832 1.92 5202 0.26 6.220 3.3 0.0300 2.8 1.31 0.10

94600 K1III 1.101 1.83 4657 0.232 5.666 2.6 0.8300 1.3 1.38 0.42

96436 G9IIICN... 0.955 1.7 4933 0.254 6.178 2.9 0.3700 1.4 1.35 0.30

96833 K1III 1.144 2.14 4581 0.231 5.604 3.1 0.7800 1.4 1.38 0.55

100006 K0III 1.056 2.59 4738 0.253 5.728 >4.0 2.6 1.37 0.49

100055 G9III 0.937 1.63 4969 0.236 6.062 2.8 0.2300 2.1 1.35 0.08

100470 K0III 1.057 1.74 4737 0.217 5.722 2.5 0.7400 <1.0 1.37 0.48

100615 K0III 1.032 1.77 4783 0.228 5.824 2.7 0.6000 <1.0 1.37 0.49

100655 G9III 1.010 1.65 4825 0.237 5.876 2.6 0.6300 1.3 1.36 0.31

100696 K0III 0.974 2.49 4895 0.239 5.993 >4.0 8.1 1.36 -0.07

101112 K1III 1.081 1.72 4693 0.301 5.818 2.4 0.8000 2.2 1.37 0.13

101133 F5IIIs 0.401 1.51 6721 0.404 7.234 2.1 0.0001 33.5 0.13 -0.22

101484 K1III 0.984 1.63 4875 0.242 5.907 2.6 0.4700 1.7 1.36 0.18

101673 K3III 1.267 2.63 4371 0.253 5.368 4.0 0.7800 1.2 1.40 0.89

102224 K0III 1.181 2.21 4516 0.234 5.511 3.1 0.8200 1.1 1.39 0.70

102328 K3III 1.276 2.82 4356 0.213 5.352 >4.0 1.7 1.40 0.83

103462 G8III 0.883 1.80 5085 0.266 6.136 3.1 0.0800 2.4 1.33 0.11

103605 K1III 1.101 1.72 4657 0.313 5.796 2.8 0.7300 2.4 1.38 0.10

103736 G8III 0.955 1.74 4933 0.223 6.213 3.0 0.3500 1.3 1.35 0.35

104979 G8III 0.967 1.82 4909 0.269 5.985 3.1 0.3200 <1.4 1.36 0.35

106714 K0III 0.957 2.38 4929 0.246 5.967 >4.0 <2.7 1.35 0.35

107950 G7III 0.877 2.25 5098 0.249 6.118 4.0 0.0250 6.6 1.33 -0.11

108123 K0III 1.094 2.04 4669 0.233 5.682 3.1 0.6500 2.2 1.38 0.29

108225 G8III–IV 0.955 2.08 4933 0.398 5.926 3.8 0.1500 <2.1 1.35 0.31

108381 K2IIICN+... 1.128 1.79 4609 0.216 5.582 2.4 0.8300 1.6 1.38 0.32

108471 G8III 0.935 1.76 4973 0.316 6.211 3.1 0.1700 3.2 1.35 -0.04

108861 G8III–IV 0.988 1.84 4867 0.242 5.900 3.1 0.3200 1.3 1.36 0.40

109217 G8III 0.953 1.82 4937 0.227 5.938 3.1 0.3200 1 1.35 0.50

109317 K0IIICN... 1.011 1.81 4823 0.231 5.831 3.0 0.5200 <2.2 1.36 0.16

109345 K0III 1.051 1.82 4748 0.228 5.761 2.8 0.5700 1.4 1.37 0.37

111028 K1III–IV 0.989 1.08 4865 0.252 5.916 1.7 0.6300 1.5 1.36 -0.04

111591 K0III 1.002 1.72 4840 0.228 5.848 2.8 0.5700 <1.0 1.36 0.46

112570 K0III–IV 1.012 1.65 4821 0.237 5.846 2.6 0.6300 1.4 1.36 0.28

113092 K2III 1.282 2.53 4346 0.293 5.400 3.7 0.8200 2.1 1.40 0.59

113095 K0III 0.971 1.82 4901 0.237 5.923 3.1 0.3200 2.4 1.36 0.12

113226 G8IIIvar 0.934 1.86 4976 0.3 6.094 3.2 0.1600 2.3 1.35 0.16

113994 G7III 0.997 1.71 4850 0.252 5.901 2.8 0.3900 <1.0 1.36 0.45

114256 K0III 1.025 1.80 4796 0.24 5.827 2.9 0.5400 1.2 1.37 0.43

114724 K1III 1.006 1.91 4832 0.245 5.872 3.2 0.4500 2.5 1.36 0.16

115004 K0III 1.061 2.50 4729 0.226 5.732 >4.0 5.8 1.37 0.10

115319 G8III 0.972 1.66 4899 0.259 5.926 2.7 0.4500 1.2 1.36 0.34

117261 G8III 0.927 1.65 4990 0.227 5.986 2.9 0.2300 3 1.35 -0.06

117304 K0III 1.052 1.65 4746 0.232 5.761 2.4 0.6900 <1.0 1.37 0.43

117710 K2III 1.075 1.46 4704 0.238 5.728 1.9 0.8400 <2.7 1.37 -0.09

117876 G8III 0.969 1.90 4905 0.242 5.936 3.3 0.2800 <2.8 1.36 0.10

119126 G9III 1.009 1.78 4827 0.232 5.842 2.9 0.5400 1.3 1.36 0.38

119425 K1III 1.091 1.59 4675 0.214 5.650 2.0 0.8500 <1.9 1.37 0.13

119445 G6III 0.879 2.40 5094 0.252 6.120 >4.0 6.9 1.33 -0.06

120048 G9III 0.948 1.83 4947 0.424 6.218 3.2 0.2900 3 1.35 0.03

120420 K0III 1.032 1.82 4783 0.246 5.837 3.0 0.5200 1.5 1.37 0.34

120477 K5IIIvar 1.520 2.50 3946 0.4 4.991 1.6 0.7900 2.2 1.43 0.61

120933 K5III 1.611 3.16 3745 0.657 4.956 3.0 0.8400 5.1 1.45 0.61

121107 G5III 0.845 2.34 5172 0.428 6.412 >4.0 14.5 1.32 -0.40

121710 K3IIIvar 1.441 2.88 4085 0.333 5.104 3.8 0.8300 1.3 1.42 1.01

122744 G9III 0.927 1.75 4990 0.337 6.157 3.0 0.1900 3.2 1.35 -0.04

123977 K0III 1.023 1.76 4800 0.221 5.835 2.8 0.5700 2 1.37 0.18

124897 K2IIIp 1.239 2.28 4418 0.256 5.432 2.9 0.8400 <1.0 1.40 0.78

125560 K3III 1.228 1.74 4436 0.247 5.439 1.6 0.8300 <1.0 1.39 0.52

127665 K3III 1.298 2.08 4320 0.294 5.368 2.0 0.8400 1.3 1.40 0.58

127700 K4III 1.431 2.63 4102 0.326 5.118 2.7 0.8400 1.9 1.42 0.72

129312 G8IIIvar 0.992 2.59 4859 0.419 6.131 >4.0 6.5 1.36 0.08

129336 G8III 0.941 1.94 4961 0.247 5.997 3.4 0.1800 2.6 1.35 0.14

130259 G8/K0III 0.938 1.64 4967 0.461 6.132 2.8 0.2300 <1.2 1.35 0.33

131873 K4IIIvar 1.465 2.66 4045 0.388 5.114 2.5 0.8700 1.7 1.43 0.79

52

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HD ST (B-V) log(L/L) Teff S2 logF (CaII) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

133124 K4III 1.506 2.52 3972 0.364 4.986 1.8 0.8200 1.6 1.43 0.76

133208 G8III 0.956 2.28 4931 0.256 5.985 >4.0 2.5 1.35 0.33

133485 G8III–IV 1.020 2.21 4806 0.229 5.874 4.0 0.2200 3.1 1.36 0.22

133582 K2III 1.240 2.12 4416 0.276 5.462 2.5 0.8700 1.6 1.40 0.50

134493 K0III 1.050 1.76 4750 0.231 5.763 2.6 0.6300 <1.8 1.37 0.23

135482 K0III 1.092 1.66 4673 0.492 5.687 2.3 0.8200 <1.4 1.37 0.30

136202 F8III–IV 0.540 0.67 6118 0.3 6.835 1.2 0.0018 4.8 0.77 -0.36

136512 K0III 1.015 2.07 4815 0.228 5.869 3.7 0.3200 <1.9 1.36 0.36

136726 K4III 1.369 2.38 4204 0.318 5.248 2.5 0.8700 1.5 1.41 0.68

137759 K2III 1.166 1.79 4542 0.236 5.545 2.1 0.8500 1.5 1.39 0.35

138852 K0III–IV 0.976 1.75 4891 0.237 5.934 3.0 0.3500 1.7 1.36 0.24

139641 G8III–IV 0.886 1.30 5078 0.284 6.159 2.3 0.1900 <1.0 1.34 0.23

140027 G8III 0.908 1.89 5030 0.259 6.079 3.3 0.1500 1.2 1.34 0.45

140117 K1III 1.102 1.77 4655 0.202 5.604 2.5 0.8200 1.2 1.38 0.43

140815 K0III 1.195 2.16 4492 0.223 5.462 2.9 0.8400 <1.0 1.39 0.72

141680 G8III 1.019 1.75 4808 0.246 5.846 2.8 0.5700 <1.0 1.36 0.48

143107 K3III 1.231 2.19 4431 0.291 5.504 2.7 0.8400 <1.0 1.39 0.74

146603 G8III 0.993 1.90 4857 0.229 5.867 3.2 0.2900 1.9 1.36 0.27

147266 G8II 0.938 1.93 4967 0.333 6.273 3.4 0.1800 4.9 1.35 -0.14

148228 G8III 1.065 1.71 4722 0.232 5.736 2.5 0.8200 1.6 1.37 0.26

148287 G8III 0.919 1.89 5007 0.245 6.034 3.3 0.1500 <2.3 1.35 0.17

150997 G8III–IV 0.916 1.73 5013 0.309 6.056 3.0 0.1900 1.6 1.35 0.25

153210 K2IIIvar 1.160 2.17 4553 0.243 5.583 3.2 0.7700 1 1.38 0.72

154619 G8III–IV 0.896 1.58 5056 0.364 6.248 2.7 0.2700 1.3 1.34 0.26

155646 F6III 0.504 0.91 6265 0.302 6.907 1.5 0.0001 6.9 0.64 -0.28

157358 G0III 0.724 1.83 5488 0.411 6.619 3.0 0.0040 <1.0 1.21 0.56

159026 F6III 0.510 2.30 6300 0.231 6.256 0.8 0.0001 139 0.66 0.00

160781 G7III 1.271 2.94 4364 0.284 5.410 >4.0 4.5 1.40 0.47

161096 K2III 1.168 1.81 4539 0.244 5.556 2.2 0.8500 <1.0 1.39 0.54

161239 G2IIIb 0.683 0.81 5612 0.3 6.560 1.4 0.0250 5.9 1.14 -0.68

162211 K2III 1.141 1.66 4586 0.564 5.973 2.0 0.8600 1.6 1.38 0.25

163993 K0III 0.935 1.89 4973 0.395 6.238 3.4 0.1800 6.6 1.35 -0.29

165760 G8III–IV 0.951 1.81 4941 0.243 5.983 3.1 0.3200 1.2 1.35 0.42

167042 K1III 0.943 1.02 4957 0.278 6.043 1.8 0.3800 <1.0 1.35 0.10

167768 G3III 0.890 1.61 5069 0.264 6.119 2.8 0.2300 3.9 1.34 -0.20

168775 K2IIIvar 1.162 2.11 4549 0.221 5.525 3.0 0.8000 <1.8 1.38 0.43

173780 K3III 1.199 1.98 4486 0.268 5.534 2.4 0.8500 <1.0 1.39 0.63

175743 K1III 1.092 2.27 4673 0.234 6.010 4.0 0.3600 1.5 1.37 0.57

181122 G9III 1.065 1.95 4722 0.259 5.784 3.0 0.6900 <2.4 1.37 0.20

181984 K3III 1.257 1.71 4388 0.253 5.389 1.5 0.8200 <1.8 1.40 0.25

182900 F6III 0.456 1.07 6471 0.411 7.135 1.6 0.0001 26.7 0.42 -0.60

184010 K0III–IV 0.915 1.20 5015 0.273 6.088 2.1 0.3700 <1.0 1.34 0.18

184406 K3III 1.176 1.40 4525 0.262 5.571 1.3 0.8000 <1.0 1.39 0.33

185351 K0III 0.928 1.15 4988 0.391 6.220 2.0 0.4300 <1.0 1.35 0.16

186675 G8III 0.948 1.92 4947 0.25 5.989 3.3 0.2800 1.7 1.35 0.32

188056 K3IIIvar 1.286 1.71 4339 0.256 5.333 1.2 0.7700 1 1.40 0.51

188119 G8III 0.888 1.76 5074 0.259 6.116 3.1 0.0800 1.2 1.34 0.39

188310 K0III 1.023 2.07 4800 0.243 5.921 3.7 0.3200 <2.8 1.37 0.19

192836 K1III 1.039 1.53 4770 0.246 5.810 2.3 0.7200 1.7 1.37 0.14

194013 G8III–IV 0.983 1.67 4877 0.249 5.921 2.7 0.4500 <1.7 1.36 0.20

194577 G6III 0.921 2.17 5003 0.441 6.285 4.0 0.0600 3.3 1.35 0.15

195506 K2+... 1.137 1.74 4593 0.262 5.649 2.1 0.8500 <1.0 1.38 0.50

196925 K0III+... 0.942 2.11 4959 0.275 5.992 3.8 0.0900 <2.1 1.35 0.32

199223 G6III–IV 0.824 1.65 5222 0.353 6.368 2.8 0.0600 <1.0 1.30 0.42

199253 K0III 1.119 2.34 4625 0.402 5.869 4.0 0.3600 3 1.38 0.32

199437 K1III 1.144 2.21 4581 0.244 5.580 3.4 0.7200 1.1 1.38 0.69

200253 G5III 0.994 2.24 4855 0.23 5.867 4.0 0.1700 3 1.36 0.24

203344 K1III 1.057 1.70 4737 0.276 5.827 2.5 0.7400 1.1 1.37 0.42

203842 F5III 0.474 1.41 6420 0.42 6.289 0.8 0.0001 90 0.51 0.00

204771 K0III 0.965 1.61 4913 0.247 5.952 2.7 0.4500 1 1.36 0.40

205435 G8III 0.885 1.57 5080 0.365 6.270 2.8 0.1700 1.9 1.34 0.09

206027 G9III 1.026 1.79 4794 0.249 5.841 2.9 0.5400 1.3 1.37 0.39

206952 K0III 1.108 1.73 4644 0.24 5.666 2.4 0.8000 <1.0 1.38 0.49

207134 K3III: 1.212 1.75 4463 0.25 5.477 1.7 0.8300 1.3 1.39 0.40

53

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HD ST (B-V) log(L/L) Teff S2 logF (CaII) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

209149 F5III 0.463 0.96 6500 0.451 7.016 0.8 0.0001 50 0.46 0.00

209747 K4III 1.443 2.16 4082 0.323 5.086 1.4 0.7800 2.3 1.42 0.40

210459 F5III 0.471 1.96 6500 0.231 6.311 0.8 0.0001 120 0.49 0.00

210702 K1III 0.951 1.89 4941 0.267 5.971 3.3 0.2800 2.2 1.35 0.19

212943 K0III 1.039 1.53 4770 0.259 5.834 2.3 0.7200 <1.0 1.37 0.37

215665 G8II–III 1.070 2.65 4713 0.252 5.762 >4.0 7.5 1.37 0.06

216131 M2III 0.933 1.71 4978 0.261 6.035 3.0 0.1900 1.2 1.35 0.36

216228 K0III 1.053 1.76 4744 0.241 5.776 2.6 0.6300 <1.0 1.37 0.49

218031 K0III 1.058 1.69 4735 0.246 5.774 2.5 0.7400 <1.0 1.37 0.46

218935 G8III–IV 0.937 1.71 4969 0.27 5.984 3.0 0.1900 2.6 1.35 0.03

219615 G7III 0.916 1.80 5013 0.255 6.057 3.2 0.1600 4.4 1.35 -0.16

219945 K0III 1.014 1.87 4817 0.249 5.863 3.1 0.4700 1 1.36 0.54

219962 K1III 1.123 1.91 4618 0.211 5.581 2.6 0.8500 <1.0 1.38 0.58

220858 G7III 1.013 1.78 4819 0.241 5.808 2.9 0.5400 1 1.36 0.49

220954 K1III 1.062 1.74 4727 0.252 5.777 2.5 0.8200 <1.0 1.37 0.48

221345 K0III 1.029 2.26 4789 0.232 5.816 4.0 0.2200 5.7 1.37 -0.02

222842 K0III 0.935 2.15 4973 0.264 6.115 4.0 0.0600 4.1 1.35 0.05

223165 K1III 1.122 1.59 4619 0.238 5.636 1.9 0.8400 1.1 1.38 0.38

223460 G1IIIe 0.806 1.89 5266 0.930 6.821 3.2 0.0700 21.5 1.29 -0.79

224784 G9III–IV 1.032 2.00 4783 0.253 5.791 3.3 0.4400 <1.0 1.37 0.61

54

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Apendice B

Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de raio-X.

Neste apendice sao apresentados, na tabela (B.1), os parametros fundamentais cor-

respondentes a amostra de 190 estrelas simples que apresentam fluxo de raio-X. Tais

parametros estao descritos abaixo:

• HD: numero de identificacao no catalogo de Henry-Draper (HD);

• ST : tipo espectral e classe de luminosidade;

• (B − V ): tipo espectral e classe de luminosidade;

• log(L/L): logarıtmo da luminosidade;

• Teff : temperatura efetiva da superfıcie estelar;

• log(fx/fv): logarıtmo da razao entre o fluxo de raio-X e o fluxo no visıvel;

• M/M: massa da estrela no diagrama HR;

• MZC/MEstrela: profundidade em massa da envoltoria convectiva;

• V sini: velocidade de rotacao projetada;

• log(τc): logarıtmo do tempo caracterıstico de conveccao;

• log(R0): logarıtmo do numero de Rossby.

55

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Tabela B.1: Parametros fundamentais para as estrelas com fluxo de raio-X.

HD ST (B-V) log(L/L) Teff log(fx/fv) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

1227 G8II–III 0.919 1.82 5007 -5.03 3.1 0.1600 < 1.0 1.35 0.49

1522 K1.5III 1.214 2.61 4460 -5.76 4.0 0.8400 1.39

1671 F5III 0.442 1.20 6533 -4.56 1.8 0.0001 46.5 0.35 -0.72

1737 G5III 1.006 1.93 4832 -4.14 3.1 0.2600 1.36

2630 F2III 0.388 0.67 6782 -4.39 1.4 0.0001 0.05

4128 G9.5IIICH–1 1.019 2.17 4808 -4.29 3.9 0.1700 1.36

4247 F1III–IV 0.350 0.68 6965 -4.18 1.4 0.0001 -0.20

4737 G8III 0.897 1.64 5054 -4.26 2.8 0.2300 1.34

5357 F4III 0.375 0.87 6844 -4.65 1.6 0.0001 -0.03

6245 G8III 0.900 1.56 5048 -4.75 2.7 0.2800 1.34

6559 G8–K0III 1.076 1.69 4702 -4.20 2.5 0.7800 1.37

6763 F0III–IV 0.334 0.78 7044 -4.71 1.5 0.0001 -0.31

6793 G5III 0.884 1.72 5083 -3.46 3.0 0.1500 1.33

6903 G0III 0.697 1.89 5568 -4.59 3.0 0.0011 70.0 1.17 -1.22

8829 F0III 0.321 0.79 7109 -4.89 1.5 0.0001 -0.41

9712 K1III 1.122 1.69 4619 -4.70 2.0 0.8400 6.5 1.38 -0.34

11025 G8III 0.939 1.84 4965 -4.16 3.1 0.1600 1.35

11171 F3III 0.333 0.76 7049 -4.45 1.5 0.0001 -0.32

12055 G8III 0.864 1.89 5128 -4.21 3.2 0.1400 1.33

13994 G7III 1.039 2.34 4770 -4.35 4.0 0.2200 11.5 1.37 -0.28

15889 G8III 1.027 1.76 4792 -4.05 2.7 0.6400 1.37

15920 G8III 0.896 1.72 5056 -4.66 3.0 0.1300 2.5 1.34 0.05

16825 F5III: 0.429 0.88 6592 -4.59 1.5 0.0001 0.28

17006 K1III 0.876 0.78 5100 -3.94 1.5 0.3300 1.33

21024 F4III 0.438 0.62 6551 -4.49 1.3 0.0001 0.33

21051 K0III–IV 1.227 2.04 4438 -4.26 2.3 0.8500 5.1 1.39 -0.05

21770 F4III 0.398 0.88 6735 -4.39 1.5 0.0001 0.11

22231 K2III 1.101 1.76 4657 -4.74 2.5 0.8300 1.38

23754 F3III 0.434 0.70 6569 -5.35 1.4 0.0001 0.31

26076 K1III 1.019 1.73 4808 -3.94 2.8 0.4700 <1.6 1.36 0.26

26575 K1III 1.070 2.62 4713 -4.39 >4.0 1.37

26659 G8III 0.855 1.74 5148 -4.22 3.0 0.0900 4.7 1.32 -0.22

27278 K0III 0.962 1.69 4919 -4.64 2.9 0.3600 <2.0 1.36 0.14

27290 F4III 0.312 0.79 7155 -4.64 1.6 0.0001 -0.47

27348 G8III 0.950 1.73 4943 -4.49 3.0 0.3500 1.8 1.35 0.20

28305 G9.5III 1.014 1.99 4817 -5.91 3.2 0.2800 2.4 1.36 0.22

34172 G8–K0III 0.932 1.73 4980 -4.93 3.0 0.1900 1.35

35984 F6III 0.476 1.31 6383 -4.05 1.9 0.0001 44.9 0.52 -0.79

36994 F5III 0.452 1.14 6488 -5.24 1.7 0.0001 56.1 0.40 -0.88

38645 G9III 0.955 1.40 4933 -4.17 2.4 0.5200 1.3 1.35 -0.07

39523 K1III 1.075 1.73 4704 -4.50 2.5 0.7800 1.37

39743 G8III 0.993 1.92 4857 -3.06 3.1 0.3500 9.8 1.36 -0.43

40136 F1III 0.337 0.75 7029 -4.86 1.5 0.0001 -0.29

40409 K1III–IV 1.022 1.06 4802 -5.68 1.5 0.7500 1.37

43785 K0.5IIIa 0.978 1.78 4887 -5.94 3.0 0.3500 1.36

45145 G6III 1.027 1.76 4792 -4.83 2.6 0.6500 1.37

45701 G3III–IV 0.660 0.35 5685 -4.85 1.1 0.0200 1.10

47442 K1–II–III 1.137 2.64 4593 -5.35 >4.0 1.38

47703 F8III 0.509 1.09 6244 -4.57 1.6 0.0001 0.66

48737 F5III 0.443 1.03 6528 -4.67 1.6 0.0001 0.36

49161 K4III 1.396 2.69 4160 -5.16 3.5 0.8400 2.5 1.42 0.62

50384 K0III–IV 0.945 1.63 4953 -4.37 2.7 0.4500 <1.5 1.35 0.23

50571 F7III–IV 0.457 0.48 6466 -4.31 1.3 0.0001 57.5 0.43 -1.24

51000 G5III 0.878 1.77 5096 -4.44 3.1 0.0800 4.0 1.33 -0.13

51266 K0–1III 0.988 1.00 4867 -4.45 1.5 0.7400 1.36

52703 G8II–III 1.052 1.72 4746 -4.27 2.5 0.7700 1.37

55070 G8III 0.998 2.44 4848 -4.30 >4.0 1.36

56160 K4III 1.220 1.76 4450 -4.08 1.6 0.8200 1.39

56989 G9III 1.069 2.12 4715 -4.20 3.5 0.4700 5.7 1.37 -0.08

57727 G8III 0.902 1.34 5043 -4.55 2.3 0.3200 1.5 1.34 0.08

61064 F6III 0.442 1.41 6533 -5.00 2.0 0.0001 30.1 0.35 -0.42

56

Page 68: PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X … · 2017. 11. 1. · ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISS˜ AO˜ CROMOSFERICA EM CaII´ Luiz

HD ST (B-V) log(L/L) Teff log(fx/fv) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

62141 K0III 0.930 1.45 4984 -4.60 2.5 0.3200 <1.0 1.35 0.31

62509 K0IIIvar 0.991 1.76 4861 -6.62 2.9 0.3700 <1.0 1.36 0.43

62897 K0III 1.049 2.15 4751 -4.15 3.8 0.3100 1.37

64152 G8III 0.956 1.62 4931 -4.32 2.7 0.3400 1.35

68290 G9III–IIIb 0.939 1.63 4965 -4.46 2.7 0.3400 1.35

70982 G6–8III 0.930 1.87 4984 -4.41 3.1 0.1700 1.35

71243 F5III 0.413 0.84 6665 -4.64 1.5 0.0001 28.6 0.20 -0.55

71433 F4III 0.523 1.29 6187 -4.05 1.8 0.0001 0.71

71863 G8–K0III 0.971 1.73 4901 -4.54 2.9 0.3000 1.36

72779 G0III 0.681 1.83 5790 -4.08 2.8 0.0020 1.14

74485 G5III 0.935 1.75 4973 -4.23 3.0 0.1900 6.6 1.35 0.42

77996 K2II–III 1.189 3.27 4503 -4.39 >4.0 2.3 1.39 0.91

78235 G8III 0.888 1.63 5074 -3.98 2.8 0.1700 2.7 1.34 -0.03

80710 K2III 1.254 2.95 4393 -4.73 >4.0 1.40

81799 K2.5III 1.154 1.69 4563 -4.51 2.0 0.8200 1.38

82210 G4III–IV 0.781 1.17 5330 -3.46 2.0 0.0700 5.5 1.27 -0.55

82635 G8.5III 0.914 1.66 5017 -4.04 2.9 0.2100 1.34

83108 F7III–IV 0.417 0.89 6646 -4.33 1.5 0.0001 11.7 0.22 -0.15

84152 K0–1III 1.083 1.85 4689 -4.72 2.6 0.8300 1.37

85206 K1III 1.245 1.97 4408 -4.54 2.0 0.7700 1.40

85396 G8III 0.901 1.37 5045 -4.58 2.4 0.3200 1.34

85444 G7–III 0.918 2.20 5009 -3.97 4.0 0.0500 1.35

85505 G9III 0.934 1.71 4976 -3.99 3.0 0.2000 3.4 1.35 -0.09

85563 K2III 1.166 1.89 4542 -4.69 2.4 0.8500 1.39

85945 G5III 0.895 1.92 5058 -3.39 3.4 0.1400 6.2 1.34 -0.25

87682 K1III 0.939 1.58 4965 -4.20 2.7 0.2700 1.7 1.35 0.15

88323 K0III 0.973 1.96 4897 -4.03 3.2 0.3000 1.36

88786 G8III 0.858 2.14 5141 -4.25 3.9 0.0400 4.4 1.32 0.01

89747 F3III–IV 0.402 0.81 6716 -3.95 1.5 0.0001 0.13

90071 F0III 0.304 0.83 7195 -4.31 1.6 0.0001 -0.54

91135 F7III 0.534 1.24 6142 -4.97 1.7 0.0001 28.0 0.75 -0.82

91437 G6–8III 0.920 1.81 5005 -4.45 3.1 0.2100 1.35

93813 K2III 1.232 2.16 4430 -5.80 2.5 0.8600 1.39

95314 K5III 1.501 2.27 3981 -4.49 1.2 0.7500 1.43

96097 F2III–IV 0.332 0.95 7054 -5.48 1.6 0.0001 -0.32

96557 F1III 0.363 0.74 6902 -4.46 1.5 0.0001 -0.11

98233 G8–K0III 0.976 1.52 4891 -4.20 2.5 0.5200 1.36

100407 G7III 0.947 1.79 4949 -4.68 3.0 0.2300 1.35

100418 F9III 0.590 1.67 5928 -4.30 2.5 0.0001 33.6 0.93 -0.84

100953 F6III–IV 0.439 1.07 6546 -3.85 1.6 0.0001 12.7 0.34 -0.21

101107 F2II–III 0.348 0.97 6975 -5.11 1.6 0.0001 -0.21

101112 K1III 1.081 1.72 4693 -4.78 2.4 0.8000 2.2 1.37 0.13

101132 F1III 0.362 0.87 6906 -4.48 1.6 0.0001 -0.12

102070 G8IIIa 0.958 2.20 4927 -5.11 4.0 0.1200 1.35

104438 K0III 1.019 1.90 4808 -5.01 3.0 0.1800 1.1 1.36 0.51

105452 F2III–IV 0.334 0.61 7044 -3.95 1.3 0.0001 -0.31

108225 G8III–IV 0.955 2.08 4933 -5.07 3.8 0.1500 1.4 1.35 0.31

109272 G8III 0.861 1.13 5134 -4.90 2.0 0.2500 1.33

111812 G0III 0.681 1.91 5618 -3.50 3.0 0.0100 66.5 1.14 -1.18

113049 K0III 1.030 1.98 4787 -4.18 3.1 0.6000 1.6 1.37 0.39

113226 G8IIIvar 0.934 1.86 4976 -5.40 3.2 0.1600 2.3 1.35 0.16

114474 K1–2III 1.049 1.63 4751 -4.86 2.4 0.7700 1.37

114642 F5III–IV 0.460 0.90 6453 -4.82 1.5 0.0001 13.3 0.44 -0.41

115659 G8–IIIa 0.920 2.02 5005 -4.96 3.5 0.1400 1.35

117566 G2.5IIIb 0.769 1.57 5362 -3.73 2.6 0.0500 1.26

120048 G9III 0.948 1.83 4947 -3.99 3.2 0.2900 3.0 1.35 0.03

121107 G5III 0.845 2.34 5172 -4.06 >4.0 14.5 1.32 -0.40

122744 G9III 0.927 1.75 4990 -4.61 3.0 0.1900 3.2 1.35 -0.04

124850 F6III 0.511 0.93 6236 -3.99 1.4 0.0001 14.8 0.66 -0.63

125869 K1III 1.099 1.75 4660 -4.69 2.4 0.8400 1.38

128152 K1III 1.048 1.79 4753 -4.53 2.7 0.7600 1.37

129312 G8IIIvar 0.992 2.59 4859 -4.61 >4.0 6.5 1.36 0.08

130144 M5IIIab 1.335 2.79 4259 -4.88 4.0 0.8400 1.41

133208 G8III 0.956 2.28 4931 -5.68 >4.0 2.5 1.35 0.33

57

Page 69: PROCESSOS DE AQUECIMENTO NA ALTA ATMOSFERA ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X … · 2017. 11. 1. · ESTELAR: EMISSAO CORONAL EM RAIO-X E EMISS˜ AO˜ CROMOSFERICA EM CaII´ Luiz

HD ST (B-V) log(L/L) Teff log(fx/fv) M/M MZC/MEstrela V sini log(τc) log(R0)

133631 G8III 0.920 1.75 5005 -4.19 3.0 0.2300 1.35

136138 G8III 0.972 1.65 4899 -4.03 2.7 0.4000 5.5 1.36 -0.32

139906 G8III 0.847 1.77 5167 -4.78 3.0 0.0900 3.1 1.32 -0.02

141714 G3.5III–IV 0.794 1.54 5297 -3.90 2.6 0.0600 1.28

141891 F2III 0.315 0.92 7139 -5.65 1.6 0.0001 -0.45

142889 K0III 1.006 2.07 4832 -4.27 3.6 0.1700 1.36

143546 G8III 0.902 1.79 5043 -4.45 3.1 0.1600 1.34

145997 K2III 1.085 1.42 4686 -4.22 1.9 0.8500 1.37

147266 G8II 0.938 1.93 4967 -4.56 3.4 0.1800 <1.2 1.35 -0.14

148604 G2–6III 0.823 1.54 5224 -4.27 2.6 0.1000 1.30

150449 K1III 1.055 1.75 4740 -4.14 2.5 0.7800 5.2 1.37 -0.23

150798 K2IIb–IIIa 1.447 3.74 4075 -5.63 >4.0 1.42

150997 G8III–IV 0.916 1.73 5013 -5.54 3.0 0.1900 1.7 1.35 0.25

151087 F2–3III–IV 0.321 0.95 7109 -4.32 1.6 0.0001 -0.41

151900 F1III–IV 0.401 0.91 6721 -4.26 1.5 0.0001 0.13

154619 G8III–IV 0.896 1.58 5056 -4.67 2.7 0.2700 1.3 1.34 0.26

155035 M1–2III 1.786 4.25 3025 -4.81 >4.0 1.47

155203 F3III–IVp 0.441 1.24 6537 -5.56 1.7 0.0001 0.35

156854 G8–K0III 0.994 1.93 4855 -4.48 3.1 0.3500 1.36

162211 K2III 1.141 1.66 4586 -4.62 2.0 0.8600 1.6 1.38 0.25

163993 K0III 0.935 1.89 4973 -3.88 3.4 0.1800 3.2 1.35 -0.29

168322 G8.5IIIb 0.977 1.64 4889 -4.70 2.6 0.5000 1.8 1.36 0.16

169233 K0III–IV 1.138 2.47 4591 -4.22 4.0 0.5300 1.38

171391 G8III 0.926 1.85 4992 -4.16 3.1 0.2200 1.35

171802 F5III 0.387 0.91 6787 -4.24 1.5 0.0001 0.04

173398 K0III 0.978 1.73 4887 -4.38 2.9 0.3600 <1.0 1.36 0.46

173417 F1III–IV 0.360 1.03 6916 -5.28 1.6 0.0001 -0.13

173540 G5–6III 0.781 2.04 5330 -4.04 3.5 0.0200 1.27

175535 G7IIIa 0.903 2.06 5041 -4.35 3.6 0.1000 2.3 1.34 0.26

176598 G8III 0.938 1.73 4967 -4.23 3.0 0.2300 3.1 1.35 -0.04

178254 K0III 1.064 1.55 4724 -3.88 2.1 0.8400 1.37

178596 F0III–IV 0.346 1.06 6985 -4.60 1.7 0.0001 -0.22

180006 G8III 1.008 2.03 4829 -5.11 3.2 0.2700 3.7 1.36 0.05

181597 K1III 1.123 1.77 4618 -4.69 2.3 0.8200 <1.0 1.38 0.51

182900 F6III 0.456 1.07 6471 -5.12 1.6 0.0001 26.7 0.42 -0.60

184492 G9IIIa 1.122 2.32 4619 -4.33 4.0 0.4700 1.38

184944 K0II–III 1.045 1.58 4759 -4.04 2.4 0.7700 <1.0 1.37 0.40

185351 K0III 0.928 1.15 4988 -4.64 2.0 0.4300 <1.0 1.35 0.16

186155 F5II–III 0.426 1.23 6605 -5.65 1.7 0.0001 59.1 0.27 -0.73

186486 G8III 0.939 1.89 4965 -4.63 3.1 0.1400 2.9 1.35 0.07

189831 K5III 1.417 2.55 4125 -5.51 2.5 0.8500 1.42

190252 G8III 0.868 1.69 5118 -4.33 3.0 0.1800 1.0 1.33 0.43

192944 G8III 0.951 2.22 4941 -4.53 4.0 0.0900 2.4 1.35 0.32

196385 F0III 0.328 0.73 7074 -4.70 1.5 0.0001 -0.35

199253 K0III 1.119 2.34 4625 -4.74 4.0 0.3600 3.0 1.38 0.32

200718 K0/1III 1.047 1.80 4755 -4.81 2.6 0.7500 1.37

200763 K2III 1.104 2.08 4651 -4.81 3.0 0.6100 1.38

201601 F0IIIp 0.262 1.09 7416 -5.65 1.7 0.0001 -0.89

202951 K5III 1.612 3.31 3742 -4.50 4.0 0.8300 4.4 1.45 0.75

203387 G7III 0.888 1.93 5074 -3.88 3.3 0.1200 1.34

204960 K1III 1.044 2.39 4761 -4.93 4.0 0.2300 1.37

205435 G8III 0.885 1.57 5080 -4.15 2.8 0.1700 1.9 1.34 0.09

207958 F1III 0.378 0.73 6829 -3.94 1.4 0.0001 -0.01

210434 K0III–IV 0.981 1.51 4881 -4.10 2.5 0.5700 1.36

210807 G7II–III 0.919 2.21 5007 -4.60 4.0 0.0500 6.5 1.35 -0.12

210905 K0III 1.123 1.63 4618 -4.65 2.0 0.8400 <1.0 1.38 0.44

211391 G8III–IV 0.979 1.90 4885 -5.06 3.1 0.3600 1.36

214470 F3III–IV 0.395 1.35 6749 -5.47 1.9 0.0001 0.09

214868 K2III–IIIb 1.318 2.33 4287 -5.42 2.5 0.8600 <1.0 1.41 0.83

214987 K0III 0.956 1.58 4931 -4.27 2.6 0.3600 1.35

218527 G8III–IV 0.908 1.71 5030 -4.45 3.0 0.1800 1.34

219571 F1III 0.410 0.97 6679 -5.25 1.5 0.0001 0.18

220657 F8III 0.617 1.60 5831 -3.92 2.4 0.0001 33.7 1.00 -0.93

222404 K1III–IV 1.031 1.05 4785 -6.43 1.5 0.8200 <1.0 1.37 0.13

223460 G1IIIe 0.806 1.89 5266 -3.30 3.2 0.0700 21.5 1.29 -0.79

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Apendice C

Publicacoes

Os resultados deste trabalho, originaram um artigo que sera submetido ao jornal As-

tronomy and Astrphysics.

On the rotation versus chromospheric–coronal activity

relationship in giants stars

L. P. de Souza Neto, B. L. Canto Martins, J. D. do Nascimento Jr., C. H. F. Melo and

J. R. De Medeiros

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