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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/359| Pilot cases for the analysis of debris disks at infrared and millimeter wavelengths | |
| FERNANDO CRUZ SAENZ DE MIERA | |
| MIGUEL Y ROSA MARIA CHAVEZ DAGOSTINO EMANUELE BERTONE TARICCO | |
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| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Circumstellar disk Debris disk Infrared excess HIP S44 Epsilon eridani GTM Herschel WISE Solar line stars | |
| Debris disks are the late stage of circumstellar disk evolution and may also be evidence
of planetary formation. These circumstellar objects are composed of dust, which is the
result of collisions between planetesimals orbiting a mature star, and are analogs of the
Kuiper belt in our Solar system. Debris disks are detected as a photometric excess,
above the expected photospheric value of their host star, which is caused by the thermal
emission of the circumstellar dust. This work presents different approaches to the study
of the properties of debris disks and is a collection of the publications produced from
these analyses.
First, I review the results of publications on Herschel/PACS debris disks around
solar-like stars to provide a context for my findings. As a first step into working
with Herschel observations, I perform a thorough analysis on the reduction of Herschel/
PACS data using HIPE with the goal of finding the optimal values to extract as
much information as possible from barely spatially resolved sources.
I analyze the barely resolved debris disk around HIP 544, a target of the Herschel
Key Programs DUNES and DEBRIS. I begin with the construction of a geometrical
model to obtain the extension of the disk and follow with SED modeling using powerlaws
to describe the disk surface brightness and the dust sizes. The dust and disk
properties indicate that HIP 544 has a transport dominated debris disk. These types of
disks lose material by transport mechanisms rather than by collisions. This analysis is
a pilot case for a large scale study of all debris disks resolved with Herschel.
Afterwards, I present the deepest single-dish image of the debris disk around Ɛ Eridani
obtained with the 1.1 mm continuum camera (AzTEC) on the LMT. The whole
ring-shaped disk was detected for the first time and, contrary to previous publications
from other authors, we did not find statistically significant evidence of clumps in the
disk. We suggest that the previously detected inhomogeneities were due to background
contamination. Additionally, we find significant emission in the inner parts of the system
and it may be interpreted as evidence of Poynting-Robertson drag. These observations
are also the first of a long-term program to obtain resolved imagery of debris
disks using the 50 m antenna of the LMT. Los discos de escombros, debris disks en inglés, son una fase tardía de la evolución de discos circumestelares y tiene la posibilidad de ser evidencia de formación de planetas. Estos objetos circumestelares están compuestos de polvo, el cual es el resultado de colisiones entre planetesimals orbitando una estrella madura, y son análogos del cinturón de Kuiper en nuestro sistema solar. Los discos de escombros son detectados como excesos fotométricos, flujos por encima del valor esperado correspondiente a la fotósfera de la estrella huesped, el cual es causado por la emisión térmica del polvo circumestelar. Esta tesis presenta diferentes maneras de estudiar las propiedades de los discos de encombros y es una colección de publicaciones producidas en base a estos diferentes análisis. Primero, con la finalidad de exponer el contexto de esta tesis, doy una breve introducción a lo que son estos objetos y presento una revisión de resultados previamente publicados respecto a discos de escombros alrededor de estrellas tipo solar, que hayan sido observados con el telescopio espacial Herschel utilizando su cámara fotométrica PACS. Posteriormente, presento un breve análisis del proceso de reducción de los datos de Herschel utilizando la herramienta llamada HIPE; esto con la propósito de encontrar la combinación de valores que optimicen la calidad de las imágenes obtenidas. Analizo el disco de escombros ligeramente resuelto alrededor de HIP 544, una de las fuentes observadas por un par de Programas Clave de Herschel, DUNES y DEBRIS. Inicio con la construcción de un modelo geométrico con el que pueda estimar la extensión del disco y utilizo el valor obtenido para modelar la distribución espectral de energía del objeto; esta distribución de energía es definida por un par de ley de potencias que describen las propiedades de la densidad de brillo superficial y el tamaño del polvo que conforma el disco. Los resultados de este modelaje, tanto para el polvo como para el disco, indican que HIP 544 es un disco dominado por el transporte. En este tipo de discos los mecanismos de transporte con los que ocasionan la pérdida de material en el disco. Este análisis es un caso piloto para un estudio a larga escala de todos los discos de escombros resueltos con Herschel. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2017-03 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Cruz-SanzMiera F. | |
| RADIOASTRONOMÍA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Astrofísica |
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