Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25435| Tipo de Documento: | Tese |
| Título: | Caracterização estelar e abundâncias químicas de anãs M hospedeiras de exoplanetas a partir de espectros APOGEE |
| Autor(es): | Melo, Édypo Ribeiro de |
| Data do documento: | 27-Mar-2026 |
| Orientador: | Souto, Diogo Martins |
| Resumo: | A caracterização de atmosferas exoplanetárias, um dos objetivos do JWST, depende do conhecimento preciso de suas estrelas hospedeiras, especialmente das anãs M, cujas composições químicas são de difícil determinação. Esta Tese aborda essa necessidade através da análise espectroscópica detalhada e homogênea de quatro anãs M hospedeiras de exoplanetas e alvos prioritários do JWST: TOI-1685, GJ 436, TOI-2445 e GJ 3470. A partir de espectros de alta resolução no infravermelho próximo (banda H) do levantamento APOGEE, foram derivados parâmetros atmosféricos e abundâncias químicas de doze elementos, por meio de síntese espectral com os modelos MARCS e o código Turbospectrum. A análise focou nos elementos formadores de rochas e na razão C/O, crucial para a formação planetária. Os novos parâmetros estelares permitiram o refinamento dos parâmetros dos exoplanetas associados. Como significativo aporte, contribuiu-se para a predição da massa (3,276+0,448 −0,419 M⊕) e da estrutura interna de TOI-2445 b usando a química estelar como referência. Os resultados indicam um mundo rochoso, denso, com fração de massa do núcleo similar à da Terra. As razões C/O estelares derivadas (variando de 0,526 a 0,638) fornecem o contexto químico primordial para a interpretação de observações atmosféricas com o JWST. A inserção dos resultados em um contexto populacional mais amplo possibilitou investigar potenciais tendências químicas em anãs M. A comparação entre estrelas com e sem planetas não revelou diferenças estatisticamente significativas na razão C/O, indicando que eventuais efeitos associados à formação planetária permanecem inconclusivos nesta amostra. Por outro lado, foi identificada uma diferença robusta na inclinação da relação C/O versus [Fe/H] entre anãs M e FGK com exoplanetas, sugerindo que a população local de anãs M possui uma história química distinta, possivelmente associada a origens Galácticas diversas. Por fim, esta Tese apresenta um Atlas de incertezas para a determinação de abundâncias químicas em anãs M com temperaturas efetivas entre 3200 e 4000 K, construído a partir de espectros sintéticos na faixa de 1,51–1,69 µm. O Atlas quantifica sistematicamente o impacto de variações nos parâmetros atmosféricos, na razão sinal-ruído e na definição do pseudocontínuo, fornecendo uma ferramenta valiosa para a estimativa realista de incertezas em futuras análises espectroscópicas na banda H. |
| Abstract: | The characterization of exoplanetary atmospheres, one of the objectives of the JWST, depends on precise knowledge of their host stars, especially M dwarfs, whose chemical compositions are difficult to determine. This thesis addresses this need through a detailed, homogeneous spectroscopic analysis of four planet-hosting M dwarfs that are high-priority targets for JWST: TOI-1685, GJ 436, TOI-2445, and GJ 3470. From high-resolution near-infrared (H-band) spectra from the APOGEE survey, atmospheric parameters and chemical abundances for twelve elements were derived using spectral synthesis with MARCS models and the Turbospectrum code. The analysis focused on rock-forming elements and the C/O ratio, which is crucial for planetary formation. The new stellar parameters enabled refinement of the associated exoplanet parameters. As a significant contribution, the results of this work were used to enable the prediction of the mass (3.276+0.448 −0.419 M⊕) and internal structure of TOI-2445 b using stellar chemistry as a reference. The results indicate a dense, rocky world with a core mass fraction similar to Earth’s. The derived stellar C/O ratios (ranging from 0.526 to 0.638) provide the primordial chemical context for the interpretation of JWST data. Placing these results within a broader population context enabled the investigation of potential chemical trends in M dwarfs. A comparison between stars with and without planets revealed no statistically significant differences in the C/O ratio, indicating that any effects associated with planetary formation remain inconclusive within this sample. Conversely, a robust difference was identified in the slope of the C/O versus [Fe/H] relationship between M and FGK dwarfs with exoplanets, suggesting that the local population of M dwarfs has a distinct chemical history, possibly associated with diverse Galactic origins. Finally, this Thesis presents an uncertainty Atlas for determining chemical abundances in M dwarfs with effective temperatures between 3200 and 4000 K, constructed from synthetic spectra in the 1.51–1.69 µm range. The Atlas systematically quantifies the impact of variations in atmospheric parameters, signal-to-noise ratio, and pseudo-continuum definition, providing a valuable tool for realistic uncertainty estimation in future H-band spectroscopic analyses. |
| Palavras-chave: | Anãs M Exoplanetas Abundâncias químicas Espectroscopia estelar Razão C/O M dwarfs Exoplanets Chemical abundances Stellar spectroscopy C/O ratio |
| área CNPQ: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
| Agência de fomento: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES |
| Idioma: | por |
| Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
| Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Física |
| Citação: | MELO, Édypo Ribeiro de. Caracterização estelar e abundâncias químicas de anãs M hospedeiras de exoplanetas a partir de espectros APOGEE. 2026. 147 f. Tese (Doutorado em Física) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2026. |
| URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/25435 |
| Aparece nas coleções: | Doutorado em Física |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| EDYPO_RIBEIRO_MELO.pdf | 11,31 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.
