Tracing the Milky Way bulge with RR Lyrae stars: kinematics and chemical abundances
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Date
2025
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Abstract
Las estrellas RR Lyrae (RRL) son estrellas variables pulsantes que juegan un rol fundamental en el entendimiento de la Galaxia. Sirven como trazadoras de estrellas viejasy predominantemente pobres en metales, convirtiéndolas en una fuente muy valiosa para el estudio de la formación y evolución de la Vía Láctea. Dentro del contexto del bulbo de la Vía Láctea, existen al menos dos componentes principales: una población pobre en metales y una población rica en metales. Estas dos componentes no solo se diferencian en términos de la estructura y la cinemática que trazan sino que también en la abundancia química. Investigar las propiedades de la componente pobre en metales permanece como un desafío sin resolver, y las estrellas RRL pueden ayudar significativamente en esta tarea.El objetivo primordial de esta tesis fue el estudio de estrellas RRL en el Bulbo Galáctico para determinar si estas estrellas representan lo mismo que alguna de las dos componentes principales del bulbo. Derivamos una curva de rotación de estrellas RRL en la región del bulbo y comparamos con curvas de rotación previamente existentes para las componentes del bulbo. En un segundo proyecto, examinamos estrellas RRL en el bulbo en la ventana de Baade’s, midiendo metalicidades y abundancias de elementos α por primera vez en esta zona para evaluar los métodos fotométricos de obtención de metalicidades disponibles en la literatura.Para el primer proyecto, obtuvimos órbitas para cerca de 4200 estrellas RRL. Descubrimos que solo un 57% de estas estrellas son miembros fidedignos del bulbo, mientras que el resto deben ser estrellas intrusas provenientes del halo/disco. Usando la curva de rotación, encontramos que las estrellas RRL rotan de manera similar que la componente pobre en metales del bulbo. Para el segundo proyecto, derivamos metalicidades espectroscópicas y abundancias de elementos α para 61 estrellas RRL con pulsación en modo fundamental, y 18 estrellas RRL con pulsación en el primer sobretono. Descubrimos una relación entre la metalicidad fotométrica y la abundancia de elementos α para todos los estudios previos. Estudiamos el lado ”rico en metales” de la distribución de metalicidad de las estrellas RRL de manera cinemática. Sin embargo, ninguna de las estrellas RRL ricas en metales está asociada al disco.En conclusión, realizar un análisis orbital es crucial para identificar de manera precisa los miembros fidedignos del bulbo. Confiar solamente en los movimientos propios o la velocidad radial es insuficiente. Las estrellas RRL se mueven como parte de la componente pobre en metales del bulbo, sugiriendo que pueden ser parte de la misma población primordial. En nuestro segundo proyecto, concluimos que agregar la dimensión de α para calibrar podrá mejorar la precisión de la metalicidad fotométrica disponible. Además, investigamos las estrellas RRL ricas en metales usando un análisis orbital y no encontramos evidencia que sugiera que estas estrellas se hayan formado por un mecanismo alternativo. Estos resultados indican que las estrellas RRL del bulbo son efectivamente trazadoras de poblaciones estelares muy viejas.
Description
Tesis (Doctor en Astrofísica)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2025
Keywords
Estrellas: variables: RR Lyrae, La Galaxia: bulbo, La Galaxia: cinemática y dinámica, La Galaxia: abundancias, La Galaxia: formación