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Análisis de la evoluci ón química del disco galáctico mediante simulaciones dinámicas del sistema de cúmulos abiertos. Tom á s E. Tecce (IAFE, CONICET/UBA) Leonardo J. Pellizza (AIM, Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France) Andrés E. Piatti (IAFE, CONICET/UBA). Resumen. Antecedentes
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Análisis de la evolución química del disco galáctico mediante simulaciones dinámicas del sistema de cúmulos abiertos Tomás E. Tecce (IAFE, CONICET/UBA) Leonardo J. Pellizza (AIM, Service d’Astrophysique, CEA Saclay, France) Andrés E. Piatti (IAFE, CONICET/UBA) Tomás Tecce
Resumen • Antecedentes • Objetivos • Nuestro trabajo • Resultados • Conclusiones Tomás Tecce
Antecedentes • Disponibilidad de grandes bases de datos estelares (e.g. Hipparcos, Tycho) • Estructura y evolución dinámica de la Galaxia (Dehnen & Binney 1998, Robin et al. 2004) • Historia de formación estelar (Robin et al. 2004, de la Fuente Marcos & de la Fuente Marcos 2004) • Evolución química (Robin et al. 2004, Naab & Ostriker 2005) Tomás Tecce
Antecedentes • Resultados hasta la fecha: aún son tema de debate • Tasa de formación estelar - Magnitud: SSFR = 5.2 10-10 MSol año-1 pc-2 (Lamers et al. 2005) SSFR = 10-9 MSol año-1 pc-2 (Lada & Lada 2003) - Tipo: Constante (Kennicutt 1998, Robin et al. 2004) Sucesión de “bursts” (de la Fuente Marcos & de la Fuente Marcos 2004) Tomás Tecce
Antecedentes • ¿Existencia de una relación edad-metalicidad? - Friel & Janes 1993: no existe AMR - Rocha-Pinto et al. 2000 y otros: evidencia de AMR Tomás Tecce
Antecedentes • ¿Existencia de paleogradientes químicos? Carraro & Chiosi 1994 Piatti et al. 1995 Tomás Tecce
Antecedentes • Recientemente se han construido bases de datos comprehensivas de cúmulos abiertos • Trazadores de las poblaciones estelares del disco galáctico • Edades y metalicidades más precisas que en el caso de las estrellas individuales • Buenos candidatos para analizar la relación edad-metalicidad y la existencia de gradientes químicos Tomás Tecce
Nuestro trabajo • Crear un modelo numérico del origen y evolución de los cúmulos abiertos de la Galaxia y comparar sus resultados con las observaciones para: • poner cotas a la tasa de formación estelar del disco galáctico en función del tiempo; • investigar el enriquecimiento químico del disco galáctico (relación edad-metalicidad); • analizar la existencia de gradientes de metalicidad en el disco galáctico y su posible variación temporal. Tomás Tecce
Creación de OCs CFR(r, z ,t) CIMF [Fe/H](t) v(r, z, t) Evolución dinámica hasta el presente Comparación con observaciones Esquema del trabajo Tomás Tecce
Creación de cúmulos abiertos • Simulación Monte Carlo para obtener: • Edad actual (uniforme) • Posición (Ley de Schmidt, CFR ~ SFR ~ r1.5, e.g. Kennicutt 1998) • Velocidad (circular + componente estocástica con s ~ 10 km s-1 , Dickey & Lockman 1990) • Metalicidad (varios modelos: al azar, dependiente del tiempo, gradientes) • Masa (IMF: f (M) ~ M-2) Tomás Tecce
Evolución temporal • Modelo para la galaxia: potencial suave (Dehnen & Binney 1998, código amablemente cedido por W. Dehnen) • Componentes: halo + bulbo + disco fino + disco grueso + disco ISM • Tiempo de relajación >> edad del Universo • Destrucción de cúmulos (Lamers et al. 2005) • Integración numérica mediante un algoritmo Runge-Kutta-Fehlberg (Press et al. 1990) Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Histograma de edades Partiendo de una SFR constante hay discrepancias en algunos rangos de edades Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Histograma de edades (SFR corregida) Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Nueva SFR <SFR> = 9.910-10 MSol año-1 pc-2 Presenta un brote entre 250 y 600 Myr atrás y una disminución entre 40 y 100 Myr atrás (consistente con de la Fuente Marcos & de la Fuente Marcos 2004). Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Relación edad-metalicidad Los datos observacionales indican la existencia de una AMR Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Relación edad-metalicidad Metalicidad media = -0,09 * (edad/Gyr) y dispersión con s = 0,15 Tomás Tecce
Comparación con observaciones • Relación edad-metalicidad Metalicidad media = -0,09 * (edad/Gyr) y dispersión con s = 0,15 Pendiente consistente con resultados de Rocha-Pinto et al. para edades bajas TPP Tomás Tecce
Conclusiones • Utilizando simulaciones dinámicas y nuevos catálogos de cúmulos abiertos estudiamos la evolución química del disco galáctico. • Encontramos que la tasa de formación estelar del disco galáctico es prácticamente constante, pero que presenta un brote y una disminución temporaria a épocas recientes. • Encontramos una relación edad-metalicidad lineal con una dispersión apreciable (0,15 dex). • La técnica será aplicada al estudio de la existencia y evolución de gradientes de metalicidad del disco. • Los resultados pueden mejorarse con la disponibilidad de bases de datos más completas y precisas (e.g. GAIA). Tomás Tecce