Aglomerado estelar M67: processos de diluição e a evolução do Momentum Angular

Galactic stellar clusters have a great variety of physical properties that make valuable probes of stellar and galactic chemical evolution. Current studies show a discrepancy between the standard evolutionary models and observations, mainly considering the level of mixing and convective dilution of light elements, as well as to the evolution of the angular momentum. In order to better settle some of these properties, we present a detailed spectroscopic analysis of 28 evolved stars, from the turn-off to the RGB, belonging to the stellar open cluster M67. The observations were performed using UVES+FLAMES at VLT/UT2. We determined stellar parameters and metallicity from LTE analysis of Fe I and Fe II lines between 420 1100 nm. The Li abundance was obtained using the line at 6707.78 ˚A, for the whole sample of stars. The Li abundances of evolved stars of M67 present a gradual decreasing when decreasing the effective temperature. The Li dilution factor for giant stars of M67 with Teff ∼ 4350K is at least 2300 times greater than that predicted by standard theory for single field giant stars. The Li abundance as a function of rotation exhibits a good correlation for evolved stars of M67, with a much smaller dispersion than the field evolved stars. The mass and the age seem to be some of the parameters that influence this connection. We discovered a Li-rich subgiant star in M67 (S1242). It is member of a spectroscopic binary system with a high eccentricity. Its Li abundance is 2.7, the highest Li content ever measured for an evolved star in M67. Two possibilities could explain this anomalous Li content: (i) preservation of the Li at the post turn off stage due to tidal effects, or (ii) an efficient dredge-up of Li, hidden below the convective zone by atomic diffusion occurring in the post turn off stage. We also study the evolution of the angular momentum for the evolved stars in M67. The results are in agreement with previous studies dedicated to evolved stars of this cluster, where stars in the same region of the CM-diagram have quite similar rotations, but with values that indicate an extra breaking along the main sequence. Finally, we analize the distributions of the average rotational velocity and of the average Li abundance as a function of age. With relation to the average Li abundances, stars in clusters and field stars present the same type of exponencial decay law t−β. Such decay is observed for ages lesser than 2 Gyr. From this age, is observed that the average Li abundance remain constant, differently of the one observed in the rotation age connection, where the average rotational velocity decreases slowly with age

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Os aglomerados estelares possuem uma grande variedade de propriedades físicas que os tornam provas valiosas da evolução estelar e galáctica. Estudos recentes mostram uma discrepância entre o modelo padrão de evolução e as observações, principalmente com relação ao nível de mistura e diluição convectiva de elementos leves, bem como na evolução do momentum angular. Para melhor estabelecer algumas destas propriedades, apresentamos uma análise espectroscópica detalhada de 28 estrelas evoluídas, do turn off ao ramo das gigantes, pertencentes ao aglomerado estelar aberto M67. As observações foram feitas com o espectrógrafo UVES+FLAMES no VLT/U2. Determinamos os parâmetros estelares e a metalicidade a partir de análises em ETL de linhas de Fe I e Fe II entre 420 1100 nm. A abundância de 7Li foi obtida a partir da linha do lítio em 6707.78 ˚A, para todas as estrelas da amostra. A abundância de 7Li apresenta, para as estrelas evoluídas de M67, um gradual decrescimento na medida em que a temperatura efetiva diminui. O fator de diluição do Li para estrelas gigantes de M67 com Tef ∼ 4350K é pelo menos 2300 vezes superior ao previsto pela teoria padrão para estrelas gigantes simples de campo. A abundância de Li em função da rotação apresenta uma boa correlação para as estrelas evoluídas de M67, com uma dispersão muito menor do que para as estrelas de campo. A massa e a idade parecem ser alguns dos parâmetros que influenciam tal conexão. Um outro resultado interessante de nosso trabalho diz respeito à descoberta de uma estrela subgigante rica em Li de M67 (S1242). Ela é membro de um sistema binário espectroscópico com alta excentricidade. Sua abundância de Li é 2,7, a maior até então medida em uma estrela evoluída de M67. Duas possibilidades podem explicar este conteúdo anômalo de Li: (i) preservação do Li nos estágios pós turn off devido a efeitos de maré gravitacional, ou (ii) uma dragagem eficiente do Li presente nas camadas abaixo da zona iii convectiva através de difusão atômica em estágios pós-turn off. Também estudamos a relação do 7Li com a evolução do momentum angular em estrelas evoluídas de M67. Os resultados encontrados estão em acordo com estudos anteriores dedicados a estrelas evoluídas deste aglomerado, onde as estrelas de uma mesma região do diagrama CM possuem rotações bastante similares, porém com valores que apontam para uma desaceleração extra ao longo da seqüência principal. Por fim, analisamos as distribuições da velocidade rotacional média e da abundância média de Li em função da idade. Com relação a abundância média de Li, tanto as estrelas em aglomerados quanto as estrelas de campo, apresentam um mesmo decrescimento exponencial do tipo t−β. Tal decrescimento só é observado para idades menores do que 2 Giga-anos. A partir desta idade, observa-se que a abundância média de Li mantém-se constante, diferentemente do que é observado na conexão rotação idade, onde a velocidade rotacional média decresce lentamente com a idade