Bolsa de PD em Astrofísica

Post-doctoral Fellowship in Astrophysics

Nº: 1955

Área de conhecimento: Astronomia

Field of knowledge: Astronomy

Nº do processo FAPESP: 2014/18100-4

FAPESP process: 2014/18100-4

Título do projeto: Evolução química e dinâmica das Nuvens de Magalhães

Project title: Chemodynamical evolution of the Magellanic Clouds

Área de atuação: Astrofísica

Working area: Astrophysics

Quantidade de vagas: 1

Number of places: 1

Início: 01/07/2018

Start: 2018-07-01

Pesquisador principal: Beatriz L. S. Barbuy

Principal investigator: Beatriz L. S. Barbuy

Unidade/Instituição: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo (IAG-USP)

Unit/Instituition: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo (IAG-USP)

Data limite para inscrições: 23/03/2018

Deadline for submissions: 2018-03-23

Publicado em: 22/02/2018

Publishing date: 2018-02-22

Localização: Rua do Matão 1226, Cidade Universitária, São Paulo

Locale: Rua do Matão 1226, Cidade Universitária, São Paulo

E-mail para inscrições: b.barbuy@iag.usp.br

E-mail for proposal submission: b.barbuy@iag.usp.br

  • Resumo Summary

    O estudo das Nuvens de Magalhães e sua estreita ligação com a Via Láctea é o objetivo deste projeto. Pretende-se criar base de dados fotométricos (com complementação espectroscópica) de aglomerados estelares para estudar a interação entre as Nuvens de Magalhães e a Via-Láctea, e seus efeitos na formação e dissolução de aglomerados.

    Objetivos

    O objetivo principal é o trabalho com dados fotométricos e também espectroscópicos de aglomerados estelares das Nuvens. Pretende-se abordar diversas questões de interesse atual como: (i) o impacto das forças de maré geradas pela interação entre as Nuvens de Magalhães e a Via-Láctea, e (ii) determinação do histórico de formação estelar e do enriquecimento químico das Nuvens.

    Projeto

    Sabe-se que as galáxias satélites Grande Nuvem de Magalhães (LMC) e Pequena Nuvem de Magalhães (SMC) compõem um sistema em interação próximo que também interage atualmente com a Via-Láctea. A complexidade das forças de maré atuando nestas galáxias e o elevado estresse gravitacional ao qual elas estão sujeitas é evidenciado pelas diversas perturbações estruturais em larga escala presentes no sistema, compostas por gás, poeira e conteúdo estelar extirpados por efeitos de maré. As perturbações mais evidentes são a tênue ligação entre a LMC e a SMC (i.e. Magellanic Bridge - MB), o enorme rastro deixado na direção oposta ao seu movimento (i.e. Magellanic Stream - MS) e o alongamento na direção da órbita (i.e. Leading Arm - LA). Isto foi mapeado pelo mais detalhado all-sky survey da emissão do hidrogênio neutro (21 cm) em alta velocidade já realizado, por Westmeier (2018, MNRAS, 474, 289).

    A investigação das populações estelares dos aglomerados e galáxias anãs associados ao Grupo de Magalhães é crucial para a confirmação da existência de características comuns que possam ligá-los às Nuvens de Magalhães, ajudando assim a definir o cenário mais provável de acreção destas galáxias e a origem da população estelar da Via-Láctea.

    Contudo, grande parte dos estudos fotométricos realizados nas Nuvens de Magalhães contém fotometria pouco profunda e/ou em campos reduzidos como aquelas baseadas em dados do telescópio espacial (HST), ou então se utilizam de surveys relativamente rasos cobrindo principalmente as regiões centrais destas galáxias, negligenciando suas regiões externas e suas importantes estruturas de maré como a MB, o LA e o MS.

    As propriedades estruturais e astrofísicas de uma amostra completa dos aglomerados periféricos nestas galáxias deve prover vínculos indicando o cenário mais provável acerca da configuração real do sistema gravitacional Via-Láctea – Nuvens de Magalhães.

    O objetivo do projeto é portanto o estudo fotométrico (com complementação espectroscópica) dos aglomerados estelares das Nuvens. Conhecimentos de fotometria e espectroscopia serão buscados.

    Cronograma

    1º ano: Observações de imagens fotométricas já previstas, e preparação de novos pedidos de tempo de observações. Processamento e calibração de dados.

    2º ano: Publicação dos dados parciais, com ampla discussão de suas implicações. Continuação de preparação de novos pedidos de tempo de observações e de processamento e calibração de dados.

    The study of the Magellanic Clouds and their close relationship with the Milky Way is the main subject of this project. It intents on creating a photometric database (complemented by spectroscopy) of stellar clusters to study the interaction between the Magellanic Clouds and the Milky Way and its effects on the formation and dissolution of the star clusters.

    Objectives

    The main objective is to work with photometric and spectroscopic data of Magellanic Clouds star clusters, aiming at answering the following key questions: (i) the impact of the tidal forces originated from the Magellanic Clouds – Milky Way interactions; (ii) the determination of the star formation history and chemical enrichment of the Clouds.

    Project

    It is well known that satellite galaxies Large Magellanic Cloud (LMC) and Small Magellanic Cloud (SMC) are part of a close interacting system that includes the Milky Way. The complexity of the tidal forces and the intense gravitational shearing acting on these galaxies becomes evident on the various large-scale structural perturbations seen on the system, composed mainly by gas, dust and stellar content stripped away by tidal effects. The tenuous connection between the LMC and SMC (i.e. Magellanic Bridge – MB), the gigantic trail left behind as the Clouds moves (i.e. Magellanic Stream – MS) and the elongations towards the forward orbital motion (i.e. Leading Arm – LA) are some of their most well known tidal perturbations. These structures have been mapped by the highest resolution all-sky survey of HI emission ever made, by Westmeier (2018, MNRAS 474, 289).

    The investigation of the stellar populations on star clusters and on dwarf galaxies associated with the Magellanic Group is crucial to confirm the existence of a set of common parameters which can be used to relate them to the Magellanic Clouds. This in turn, will help elucidate the most likely accretion scenario of these galaxies and the origin of the stellar population of the Milky Way.

    However, most of the photometric studies carried out on the Magellanic Clouds are either based on shallow photometry and conducted over very small fields, such as that of the HST, or make use of surveys covering only their inner regions, thus neglecting the periphery of these galaxies and their important tidal structures such as the MB, the LA, and the MS.

    The structural and astrophysical properties of a complete sample of the Magellanic Cloud periphery clusters will provide constraints indicating the most likely scenario towards the real configuration of the gravitating system Magellanic Clouds – Milky Way.

    Therefore, this project objective is the photometric study (followed up with spectroscopy) of outer Magellanic Clouds star clusters. Knowledge of photometry and spectroscopy are desired.

    Schedule

    1st year: Observation of approved photometric proposals and preparation of new observational proposals. Data processing and calibration.

    2nd year: Publication of partial results, with ample discussion of its implications. Continual elaboration of new proposals, along with the processing and calibration of the acquired data.