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Title: Evolução do índice de freio magnético para estrelas do tipo solar
Other Titles: Evolution of the magnetic brake index for solar-type stars
Authors: Cavalcante, Francisco Jânio
Keywords: Rotação estelar;Freio magnético;Distribuição e estatística
Issue Date: 26-May-2017
Citation: CAVALCANTE, Francisco Jânio. Evolução do índice de freio magnético para estrelas do tipo solar. 2017. 166f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Portuguese Abstract: O presente trabalho é baseado nos efeitos do freio magnético para a evolução da perda de momentoangular e, consequentemente, a relação entre rotação estelar e idade. Em geral, essa taxa de perdadefinida por dJ/dt depende da velocidade angular Ω na forma dJ/dt ∝ Ω^{q}, onde q é umparâmetro da mecânica estatística não-extensiva. No contexto da rotação estelar, esse parâmetroestá diretamente relacionado com o índice de freio. Para q igual à unidade, o cenário de saturaçãodo campo magnético é recuperado. Tal abordagem foi proposta e investigada por de Freitas e DeMedeiros para estrelas de campo não saturadas. Nesta tese, propomos uma nova abordagem não-extensiva para a evolução da rotação estelar com base no modelo Reiners e Mohanty.Desenvolvemos uma versão não-extensiva do torque de Reiners e Mohanty, e comparamos com omodelo proposto por de Freitas e De Medeiros, usando uma amostra de velocidade (v seni) para∼16000 estrelas F e G de campo. Como resultado, mostramos que os modelos de Kawaler eReiners-Mohanty exibem fortes discrepâncias em relação ao domínio de validade do índiceentrópico q. Essas discrepâncias são principalmente devido à sensibilidade do raio estelar. Osnossos resultados também mostraram que o modelo de Kawaler modificado é consistente dentrode um amplo alcance de massa, enquanto o modelo Reiners e Mohanty é restrito a massas menoresdo que estrelas do tipo G6.Nós também dedicamos parte desta tese para estudar o comportamento evolutivo do índice defreio magnético para estrelas fora da sequência principal. Nessa abordagem, consideramos que oíndice de freio sofre uma variação ao longo da evolução da estrela, ou seja, não é uma constante,mas depende do efeito de dI/dt. Assim, justificamos o fato de as estrelas gigantes do tipo G seremregidas pela mesma lei de Skumanich. Todavia, deve ser corrigida de um fator. Nesta tese,mostramos que esse fator é devido a não-conservação do volume da estrela, que se torna maisevidente em estágios evolutivos mais tardios, como é o caso das gigantes. Constatamos que o efeitode dI/dt é melhor considerando que o volume da estrela não é conservado.
Abstract: The present work is based on the effects of the magnetic brake for the evolution of the loss of angular momentum and, consequently, the relation between stellar rotation and age. In general, this loss rate defined by dJ=dt depends on the angular velocity in the form dJ=dt / q, where q is a parameter of non-extensive statistical mechanics. In the context of stellar rotation, this parameter is directly related to the brake index. For q equal to unity, the magnetic field saturation scenario is recovered. Such an approach was proposed and investigated by de Freitas and De Medeiros for unsaturated field stars. We propose a new non-extensive approach to the evolution of stellar rotation based on the Reiners and Mohanty model. We have developed a non-extensive version of the Reiners and Mohanty torque, and compared with the model proposed by de Freitas and De Medeiros, using a velocity sample v sin i for ~ 16000 F and G field stars. As a result, we show that the Kawaler and Reiners-Mohanty models exhibit strong discrepancies in relation to the domain of validity of the entropic index q. These discrepancies are mainly due to the sensitivity of the stellar rotation on the stellar radius . Our results also showed that the modified Kawaler model is consistent within a wide mass range, while the Reiners and Mohanty model is restricted to masses smaller than that of a G6 Main Sequence star. We also devoted part of this thesis to studying the evolutionary behavior of the magnetic brake index for stars outside the Main Sequence. In this approach, we consider that the brake index undergoes a variation along the evolution of the star, that is, it is not a constant, but depends on the effect of I_. Thus, we justify the fact that G-type giant stars are governed by the same Skumanich law. However, they must be corrected by one factor. In this thesis, we show that this factor is due to the non-conservation of the volume of the star, which becomes more evident in later evolutionary stages, as is the case of the giants. We find that the effect of the variation of the moment of inertia (dI=dt) is more important when the volume of the star is not conserved.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24146
Appears in Collections:PPGFIS - Doutorado em Física

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