The present-day chemical composition of the LMC

High-resolution observations of five OB-type main-sequence stars in the Large Magellanic Cloud (LMC) have been obtained with the UCL echelle spectrograph on the 3.9-m Anglo-Australian Telescope. These spectra have been analysed using LTE model- atmosphere techniques, to derive stellar atmospheric parameters and chemical compositions. As these stars are located within the hydrogen burning main-sequence band, their surface abundances should reflect those of the present-day interstellar medium. Detailed line-by-line differential analyses have been undertaken relative to Galactic comparison stars. We conclude that there exists a general metal deficiency of - 0.31 +/- 0.04 dex within the LMC, and find no significant abundance variations between cluster and field stars. There is also tentative evidence to suggest a lower oxygen to iron abundance ratio, and an over-deficiency of magnesium relative to the other alpha-elements. These are discussed in terms of previous abundance analyses and models of discontinuous (or bursting) star formation within the LMC. Finally, there is some evidence to suggest a greater chemical enrichment of material within the H. region LH104.

Rotating massive main-sequence stars II. Simulating a population of LMC early B-type stars as a test of rotational mixing

Context. Rotational mixing in massive stars is a widely applied concept, with far-reaching consequences for stellar evolution, nucleosynthesis, and stellar explosions.

Molecular abundances in the Magellanic Clouds .2. Deuterated species in the LMC

The first definite discoveries of extragalactic deuterium are reported. DCO+ has been detected in three and DCN has been measured in one star-forming region of the Large Magellanic Cloud (LMC). While the HCO+/DCO+ abundance ratios are found to be 19 +/- 3, 24 +/- 4, and 67 +/- 18 for N113, N44BC and N159HW, respectively, a HCN/DCN abundance ratio of 23 +/- 5 is obtained for N113. These results are consistent with a gas temperature of about 20 K and a D/H ratio of about 1.5 x 10(-5), consistent with that observed in the Galaxy. If the cloud temperature is closer to 30 K, then a D/H ratio is required to be up to an order of magnitude larger. Because this ratio provides a lower limit to the primordial D/H ratio, it indicates that the baryon mass density alone is unable to close the universe.

THE VLT-FLAMES TARANTULA SURVEY: THE FASTEST ROTATING O-TYPE STAR AND SHORTEST PERIOD LMC PULSAR-REMNANTS OF A SUPERNOVA DISRUPTED BINARY?

We present a spectroscopic analysis of an extremely rapidly rotating late O-type star, VFTS102, observed during a spectroscopic survey of 30 Doradus. VFTS102 has a projected rotational velocity larger than 500 km s(-1) and probably as large as 600 km s-1; as such it would appear to be the most rapidly rotating massive star currently identified. Its radial velocity differs by 40 kms(-1) from the mean for 30 Doradus, suggesting that it is a runaway. VFTS102 lies 12 pc from the X-ray pulsar PSR J0537-6910 in the tail of its X-ray diffuse emission. We suggest that these objects originated from a binary system with the rotational and radial velocities of VFTS102 resulting from mass transfer from the progenitor of PSR J0537-691 and the supernova explosion, respectively.

Large- and small-scale structure of the intermediate- and high-velocity clouds towards the LMC and SMC.

We employ Ca II K and Na I D interstellar absorption-line spectroscopy of early-type stars in the Large and Small Magellanic Clouds (LMC, SMC) to investigate the large- and small-scale structure in foreground intermediate- and high-velocity clouds (I/HVCs). Data include FLAMES-GIRAFFE Ca II K observations of 403 stars in four open clusters, plus FEROS or UVES spectra of 156 stars in the LMC and SMC. The FLAMES observations are amongst the most extensive probes to date of Ca II structures on ∼20 arcsec scales in Magellanic I/HVCs. From the FLAMES data within a 0 ∘.∘.∘.5 field of view, the Ca II K equivalent width in the I/HVC components towards three clusters varies by factors of ≥10. There are no detections of molecular gas in absorption at intermediate or high velocities, although molecular absorption is present at LMC and Galactic velocities towards some sightlines. The FEROS/UVES data show Ca II K I/HVC absorption in ∼60 per cent of sightlines. The range in the Ca II/Na I ratio in I/HVCs is from –0.45 to +1.5 dex, similar to previous measurements for I/HVCs. In 10 sightlines we find Ca II/O I ratios in I/HVC gas ranging from 0.2 to 1.5 dex below the solar value, indicating either dust or ionization effects. In nine sightlines I/HVC gas is detected in both H I and Ca II at similar velocities, implying that the two elements form part of the same structure.

Análise de campos profundos da LMC imageados com o HST

Apresentamos fotometria profunda (V ~ 25,5) nas bandas V e I obtidas com a Wide Field and Planetary Camera 2 a bordo do telesc opio espacial Hubble para 7 campos distantes ~5º do centro da Grande Nuvem de Magalhães. Ajustamos isócronas aos diagramas cor-magnitude a fim de identficar diferentes populaões estelares nestes campos. Uma população velha (τ > 10¹º anos) foi encontrada em todos os campos. Alguns eventos de elevada formação estelar, com idades entre 2 x 109 e 4 x 109 anos, foram também encontrados em alguns campos localizados na região N/NO. Funções de luminosidade de estrelas de baixa massa (m ≤ 1; 1msol) foram obtidas para todos os campos. Aparentemente não há diferenças na mistura de populações entre os campos como sugerido através do teste Kolmogorov-Smirnov aplicados as funções de luminosidade. Finalmente, derivamos perfis de densidade para estrelas velhas e de idade intermediária. O primeiro apresenta uma inclinação levemente maior quando comparado com o último.

Vínculos ao histórico de formação estelar da LMC

Apresentamos a fotometria de 6 campos estelares profundos distribuídos na Grande Nuvem de Magalhães obtidos com a Wide Field and Planetary Camera 2/Hubble Space Telescope em duas bandas fotométricas: F814W (~I) e F555W (~V). Foram selecionadas ao todo 15997 estrelas pela nossa amostra, que somadas às estrelas da amostra de Castro et aI. 2001 [9] contabilizaram 22239 estrelas, dentro de limites de magnitude típicos que estão no intervalo 18.5<-V <-26. Investigamos o comportamento do erro fotométrico através da tarefa PHOT/IRAF, bem como via medidas independentes de magnitude de um mesmo objeto obtidas com diferentes exposições. Implementamos um método de correção para a completeza fotométrica como função da posição no diagrama cor-magnitude, isto é, com função tanto da magnitude como da cor e analisamos a sensibilidade das funções de luminosidade obtidas para diferentes métodos de correção. Foram obtidos os diagramas cor-magnitude, com os quais ajustamos isócronas de Pádova com idades T ;S 16 Gano e metalicidades 0.001 < Z < 0.004 ou -1.3 < [Fe/H] < -0.7. A população mais velha (r~12 Gano) pode ser encontrada através do ponto de turn-off em V~22. Estrelas de idade intermediária (r~1 - 8 Gano) podem ser localizadas pela presença de um clump. Os campos próximos aos aglomerados jovens NGC1805 e NGC1818 são os campos mais populosos, apresentando estrelas com r~1 Gano. Construímos funções de luminosidade para 18.5<-V <-25, utilizando os dados das duas amostras; não foram encontradas diferenças significativas entre os campos Desenvolvemos um método para geração de diagramas cor-magnitude (CMDs) artificiais a partir de um modelo de histórico de formação estelar. Este método incorpora os efeitos de erros fotométricos, binarismo não resolvido, avermelhamento e permite o uso de formas variadas de função de massa inicial e do próprio histórico. Implementamos o Método dos Modelos Parciais para modelamento de CMDs, incluindo experimentos controlados para a comprovação da validade deste método na busca de vínculos ao histórico de formação estelar da Grande Nuvem de Magalhães em dife!entes regiões. Recuperamos SFHs confiáveis para cada um dos 6 campos da LMC. Observamos variações na formação estelar de um campo para outro. Em todos os campos encontramos uma lacuna na formação estelar com 7 rv 700 Mano. Os dois campos próximos à barra (NGC1805 e NGC1818) apresentam alguns pequenos surtos, tendo formado em sua maioria, estrelas velhas ou relativamente jovens. Já os campos próximos a NGC1831 e NGC1868 apresentam formação estelar que se aproxima de um histórico de formação estelar uniforme, com alguns pequenos surtos. Os campos NGC2209 e Hodge 11 apresentam três períodos de formação estelar muitos semelhantes.

Análise de diagramas cor-magnitude de 5 aglomerados ricos da LMC

Apresentamos a análise de diagramas cor-magnitude (CMDs) profundos para 5 aglomerados ricos da Grande Nuvem de Magalhães (LMC). Os dados fazem parte do projeto HST G07307, entitulado "Formação e Evolução de Aglomerados Estelares Ricos da LMC", e foram obtidos através do HST/WFPC2 nos filtros F555W (~ V) e F814W (~ I), alcançando V555~25. A amostra de aglomerados é composta por NGC 1805 e NGC 1818, os mais jovens (r < 100 Myr), NGC 1831e NGC 1868,de idades intermediárias (400 < r < 1000Myr), e Hodge 14, o mais velho (r > 1200Myr). Discutimos e apresentamos um método de correção dos CMDs para incompleteza da amostra e contaminação por estrelas de campo. O uso eficiente das informações contidas nos CMDs foi feito por meio de comparações entre os CMDs observados e CMDs modelados. O processo de modelamento de CMDs gera uma Seqüência Principal (MS) sintética, que utiliza como entrada do modelo a informação sobre idade (r), metalicidade (Z), Função de Massa do Presente (PDMF), fração de binárias não resolvidas, distância e extinção da luz. As incertezas fotométricas foram empiricamente determinadas a partir dos dados e incorporadas no modelamento. Técnicas estatísticas de comparação entre CMDs em 1D e 2D são apresentadas e aplicadas como métodos objetivos capazes de determinar a compatibilidade entre modelo e observação. Modelando os CMDs da região central dos aglomerados podemos inferir a metalicidade (Z), o módulo de distância intrínseco ((V - Mv)o) e o avermelhamento (E(B-V)) para cada aglomerado. Também determinamos as idades para os 3 aglomerados mais velhos de nossa amostra. Continuação) Através da comparação em 2D os valores encontrados foram os seguintes: para NGC 1805, Z = 0.007:1+-0.003, (V - Mv)o = 18.50:1+- 0.10, E(B - V) = 0.03:1+-0.01; para NGC 1818,Z = 0.005:1+-0.002, (V - Mv)o = 18.50:1+-0.15, E(B - V)~0.00; para NGC 1831, Z = 0.012:1+-0.002, log(r /yr) = 8.70 :I+-0.05, (V - Mv)o = 18.70:1+- 0.05, E(B - V)~ 0.00; para NGC 1868, Z = 0.008:1+-0.002,log(r/yr) =8.95:1+-0.05, (V - Mv)o = 18.70:1+- 0.05, E(B - V) ~0.00; para Hodge 14, Z = 0.008+-0.004, log(r/yr) = 9.23+-0.10, (V - Mv)o = 18.50+-0.15, E(B - V) = 0.02+- 0.02. Estes valores estão de acordo, dentro das incertezas, com os valores obtidos através da análise de linhas fiduciais (lD), o que agrega confiabilidade a estas determinações. Através da análise de CMDs em regiões concêntricas determinamos a dependência espacial da inclinação da PDMF (a) nos aglomerados mais ricos. Para tanto empregamos duas abordagens distintas para a determinação de a: 1) método tradicional em 1D via conversão direta de V555em massa; 2) método em 2D via modelmento de CMDs. Independente do método de análise, todos os aglomerados analisados demonstram claramente o efeito de segregação em massa. Além disso, NGC 1818, NGC 1831 e NGC 1868 apresentam uma possível perda seletiva de estrelas de baixa massa nas suas regiões mais externas.

Coppie di ammassi globulari in lmc

Le Nubi di Magellano sono una coppia di galassie irregolari molto vicine alla nostra. La loro vicinanza le ha rese target ideali per molti studi, tra cui ricerche sulla formazione ed evoluzione di popolazioni stellari. Da questi studi è emerso che una delle principali differenze tra le Nubi e la MW sta nella popolazione di ammassi globulari: circa il 20% degli ammassi di LMC, infatti, appartiene a una coppia. Si tratta di distinguere tra coppie reali o apparenti, cercando sistemi legati. Questo può essere fatto per via spettrometrica (attraverso velocità radiali o composizione chimica) e/o fotometrica (attraverso stima dell'età e profili di densità). In questo lavoro vengono analizzate fotometricamente tre coppie di LMC, al fine di determinarne la natura per migliorare le statistiche esistenti e porre dei constrain sulle conoscenze a disposizione.

Evolution of sex ratios in social hymenoptera: consequences of finite brood size

Evolutionarily stable sex ratios are determined for social hymenoptera under local mate competition (LMC) and when the brood size is finite. LMC is modelled by the parameter d. Of the reproductive progeny from a single foundress nest, a fraction d disperses (outbreeding), while (1-d) mate amongst themselves (sibmating). When the brood size is finite, d is taken to be the probability of an offspring dispersing, and similarly, r, the proportion of male offspring, the probability of a haploid egg being laid. Under the joint influence of these two stochastic processes, there is a nonzero probability that some females remain unmated in the nest. As a result, the optimal proportion of males (corresponding to the evolutionarily stable strategy, ESS) is higher than that obtained when the brood size is infinite. When the queen controls the sex ration, the ESS becomes more female biased under increased inbreeding (lower d), However, the ESS under worker control shows an unexpected pattern, including an increase in the proportion of males with increased inbreeding. This effect is traced to the complex interaction between inbreeding and local mate competition.

DEEP WASHINGTON PHOTOMETRY OF INCONSPICUOUS STAR CLUSTER CANDIDATES IN THE LARGE MAGELLANIC CLOUD

We present deep Washington photometry of 45 poorly populated star cluster candidates in the Large Magellanic Cloud (LMC). We have performed a systematic study to estimate the parameters of the cluster candidates by matching theoretical isochrones to the cleaned and dereddened cluster color-magnitude diagrams. We were able to estimate the basic parameters for 33 clusters, out of which 23 are identified as single clusters and 10 are found to be members of double clusters. The other 12 cluster candidates have been classified as possible clusters/asterisms. About 50% of the true clusters are in the 100-300 Myr age range, whereas some are older or younger. We have discussed the distribution of age, location, and reddening with respect to field, as well as the size of true clusters. The sizes and masses of the studied sample are found to be similar to that of open clusters in the Milky Way. Our study adds to the lower end of cluster mass distribution in the LMC, suggesting that the LMC, apart from hosting rich clusters, also has formed small, less massive open clusters in the 100-300 Myr age range.

Photometric metallicity map of the Large Magellanic Cloud

We have estimated a metallicity map of the Large Magellanic Cloud (LMC) using the Magellanic Cloud Photometric Survey (MCPS) and Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE III) photometric data. This is a first of its kind map of metallicity up to a radius of 4 degrees-5 degrees, derived using photometric data and calibrated using spectroscopic data of Red Giant Branch (RGB) stars. We identify the RGB in the V, (V - I) colour-magnitude diagrams of small subregions of varying sizes in both data sets. We use the slope of the RGB as an indicator of the average metallicity of a subregion, and calibrate the RGB slope to metallicity using spectroscopic data for field and cluster red giants in selected subregions. The average metallicity of the LMC is found to be Fe/H] = -0.37 dex (sigmaFe/H] = 0.12) from MCPS data, and Fe/H] = -0.39 dex (sigmaFe/H] = 0.10) from OGLE III data. The bar is found to be the most metal-rich region of the LMC. Both the data sets suggest a shallow radial metallicity gradient up to a radius of 4 kpc (-0.049 +/- 0.002 dex kpc(-1) to -0.066 +/- 0.006 dex kpc(-1)). Subregions in which the mean metallicity differs from the surrounding areas do not appear to correlate with previously known features; spectroscopic studies are required in order to assess their physical significance.