Identificação de estrelas variáveis no VVV e investigação de estruturas no bojo galáctico

Abstract

A maior parte do nosso conhecimento sobre a estrutura da Via Láctea vem do estudo de estrelas variáveis. As Cefeida e RR Lyrae são os tipos mais utilizados para a obtenção de distâncias e propriedades de populações estelares. Com o objetivo de levantar variáveis e buscar por estruturas no bojo Galáctico desenvolvemos um algoritmo para identificar e classificar RR Lyrae e binárias eclipsantes, num processo semiautomático, usando as características distintivas das curvas de luz. A investigação foi realizada na região interna do bojo Galáctico, numa área de 13,4 graus quadrados, entre as coordenadas Galácticas 1,68º < l <7,53º e -3,73º < b < -1,44º, correspondendo aos tiles b293 a b296 e b307 a b310 do VVV. Classificamos com precisão 212 novas binárias eclipsantes e 67 novas RR Lyrae. As novas binárias eclipsantes não estão distribuídas uniformemente pelo campo, mas se concentram num pequeno canto da região onde a extinção é severa. Além disso, as binárias aparecem principalmente ao longo da parte frontal do disco (foreground disk), mas com algumas sobre a região do bojo Galáctico. Já as RR Lyrae parecem seguir uma distribuição esférica em torno do centro Galáctico, seguindo uma distribuição de pico simples, centrado em aproximadamente 8 kpc do Sol. As RR Lyrae não seguem as distribuições das Red Clumps que caracterizam a barra e a estrutura em forma de X do bojo. Também observamos que as RR Lyrae da região mais interna do bojo apresentam períodos mais curtos que as do halo Galáctico. Isso pode indicar que as RR Lyrae da região mais interna do bojo são mais ricas em metais que as RR Lyrae do halo. Também calculamos a distância até os aglomerados NGC 6544, Djorg 2, Terzan 9 e Terzan 10 usando as RR Lyrae dentro de 3x o raio de meia massa de cada aglomerado. NGC 6544, Djorg 2 e Terzan 10 aparecem além de 8 kpc. Terzan 10, inclusive, parece pertencer ao braço espiral ?Far 3 kpc arm?. A análise da distribuição esférica das RR Lyrae nesta pequena porção do céu contradiz resultados do óptico, que apresenta fortes indícios de uma distribuição elipsoidal. No entanto, nossos resultados são consistentes com outros trabalhos similares realizados no infravermelho para outras regiões da Galáxia. A extensão desse levantamento para todo o bojo, em especial para as regiões inexploradas, poderia consolidar esses resultados.

Abstract: Most of our knowledge about the structure of the Milky Way comes from the study of variable stars. Cepheid and RR Lyrae are the types most used to obtain distances and properties of stellar populations. In order to raise variables and search for structures in the Galactic bulge, we developed an algorithm to identify and classify RR Lyrae and eclipsing binaries, in a semi-automatic process, using the distinctive features of their light curves. The investigation was carried out in the inner region of the Galactic bulge, in an area of 13.4 square degrees, between the Galactic coordinates 1,68º < l <7,53º and -3,73º < b < -1,44º, corresponding to tiles b293 to b296 and b307 to b310 of the VVV. We have accurately classified 212 new eclipsing binaries and 67 new RR Lyrae. The new eclipsing binaries are not evenly distributed across the field, but are concentrated in a small corner of the region where extinction is severe. Also, binaries appear mainly along the foreground disk, but with some over the Galactic bulge region. RR Lyrae, on the other hand, seem to follow a spherical distribution around the Galactic center, following a simple peak distribution, centered at approximately 8 kpc from the Sun. The RR Lyrae do not follow the Red Clumps distribution that characterize the bar and the X-shaped structure of the bulge. We also observed that the RR Lyrae of the innermost region of the bulge have shorter periods than those of the Galactic halo. This may indicate that the RR Lyrae from the innermost region of the bulge are richer in metals than the RR Lyrae from the halo. We also calculate the distance to clusters NGC 6544, Djorg 2, Terzan 9 and Terzan 10 using the RR Lyrae within 3x the half-mass radius of each cluster. NGC 6544, Djorg 2 and Terzan 10 appear beyond 8 kpc. Terzan 10, inclusive, seems to belong to the spiral arm ?Far 3 kpc arm?. The analysis of the spherical distribution of the RR Lyrae in this small portion of the sky contradicts optical results, which show strong evidence of an ellipsoidal distribution. However, our results are consistent with other similar work carried out in infrared for other regions of the Galaxy. The extension of this survey to the whole bulge, especially to unexplored regions, could consolidate these results.