Visão Geral
A sobredensidade Triangulum-Andrômeda (TriAnd) é uma estrutura estelar localizada no disco externo da Via Láctea, aproximadamente a 18 kpc do Sol, na direção das coordenadas galácticas l ~ -125° e b ~ -25°.
Este estudo apresenta a análise quimiodinâmica mais abrangente da TriAnd até o momento, utilizando uma amostra de 31 estrelas candidatas observadas com o espectrógrafo de alta resolução GRACES (R = 40,000) no telescópio Gemini North (8.1m).
A origem da TriAnd tem sido controversa desde sua descoberta, com estudos anteriores sugerindo desde uma origem in situ (formada no disco galáctico) até uma população acretada (proveniente de galáxias satélites). Nosso trabalho visa resolver este debate através de uma análise combinada de parâmetros dinâmicos e abundâncias químicas.
Metodologia
Seleção de Amostra
- Estrelas gigantes M selecionadas do catálogo 2MASS
- Critérios fotométricos para separar gigantes de anãs
- Seleção na região -90° < l < -160° e -10° > b > -45°
- Filtro de movimento próprio usando Gaia DR2 para reduzir contaminação
Análise Espectroscópica
- Observações com GRACES/Gemini (R ~ 40,000, 4000-10000 Å)
- Determinação de parâmetros atmosféricos (Teff, log g, [Fe/H]) via MOOG
- Análise de abundâncias para 11 elementos: Na, Mg, Al, Si, Ca, Ti, Cr, Fe, Ni, Ba, Eu
- Correções NLTE aplicadas para Fe, Mg, Ca, Cr e Si
Dinâmica Galáctica
- Cálculo de órbitas estelares usando AGAMA (integração por 5 Gyr)
- Modelo de potencial galáctico de McMillan (2017)
- 1000 realizações Monte Carlo para cada estrela
- Comparação com populações do disco externo e halo
Resultados Principais
Dinâmica Estelar
- Maioria das estrelas mostra baixa excentricidade (e < 0.4) e inclinação, compatível com populações do disco
- 6 estrelas apresentam alta excentricidade (e > 0.4), sugerindo origem accretada
- Energia orbital (E) e momento angular (Lz) consistentes com disco externo para a população principal
Abundâncias Químicas
- Metalicidade média [Fe/H] ~ -0.8 dex, mais pobre que o disco externo
- Padrões de elementos-α (Mg, Si, Ca, Ti) similares ao disco fino externo
- Estrelas de alta excentricidade mostram padrões químicos similares à Gaia-Sausage/Enceladus (GSE)
- Alto [Ba/Fe] e [Ba/Eu] sugerem enriquecimento predominante por processo-s
- Identificação de 3 possíveis estrelas r-II altamente enriquecidas em processo-r
Nossos resultados indicam que a TriAnd é predominantemente uma população in situ do disco externo, possivelmente formada por aquecimento dinâmico do disco, com uma pequena contaminação de estrelas acretadas que coincidem espacialmente com a estrutura.
Implicações e Conclusões
Este estudo resolve a controvérsia sobre a natureza da TriAnd, demonstrando que:
- A população principal tem origem in situ, formada no disco galáctico
- A aparente "complexidade química" relatada em estudos anteriores deve-se à contaminação por estrelas acretadas
- O disco galáctico externo apresenta subestruturas formadas por perturbações dinâmicas
- Estudos futuros devem considerar a possibilidade de populações mistas em sobredensidades estelares
Como Citar
Abuchaim, Y., Perottoni, H. D., Rossi, S., et al. 2023, ApJ, 949, 48
Título: The Chemodynamical Nature of the Triangulum-Andromeda Overdensity
DOI: 10.3847/1538-4357/acc9bc
Colaboradores: Universidade de São Paulo, Universitat de Barcelona, University of Chicago, UNAM, Universidade Federal de Goiás, NOIRLab, Observatório Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro