Advanced

A study of the stellar populations in the Kepler field

O Reilly, Mark LU (2017) In Lund Observatory Examensarbeten ASTK02 20171
Lund Observatory
Abstract
Studying the formation and evolution of galaxies is a fundamental problem in astronomy that warrants repeated investigation by astronomers. How do spiral galaxies like our own come to have its distinct spiral arms? How do stars and their properties change over time and will they continue to evolve in the same manner? To try and attempt to answer such questions we need to look to our own Galaxy the Milky Way. Models have become an integral part of developing our understanding of the Galaxy but for these models to produce reliable data from which conclusions can be made upon, they must be shown to produce accurate and reasonable results. In this study a population synthesis code that produces synthetic stellar photometric data is compared to... (More)
Studying the formation and evolution of galaxies is a fundamental problem in astronomy that warrants repeated investigation by astronomers. How do spiral galaxies like our own come to have its distinct spiral arms? How do stars and their properties change over time and will they continue to evolve in the same manner? To try and attempt to answer such questions we need to look to our own Galaxy the Milky Way. Models have become an integral part of developing our understanding of the Galaxy but for these models to produce reliable data from which conclusions can be made upon, they must be shown to produce accurate and reasonable results. In this study a population synthesis code that produces synthetic stellar photometric data is compared to two surveys, 2MASS and Pan-STARRS, to analyse properties such as the total number counts and colour distributions. The parameters in the model were then changed in order to investigate how these effected the model's output. It was found from the different catalogues that the number counts from the model returned fewer stars, the amount of which varied with Galactic latitude with better agreement for the 2MASS survey. The colour of the model was then compared and found that for 2MASS the fit was much better than that of Pan-STARRS and that at higher Galactic latitudes the fit was slightly better. Investigating the input parameters to the model found that no change in the age metallicity relation and star formation rate in the thin disk gave any noticeable difference to either number counts or colour distribution, but for the case where no extinction was selected there were small changes in number counts for Pan-STARRS and expected changes in the colour distribution for both surveys. The initial mass function was also changed but it was found that the default Chabrier lognormal function was the best in simulating observed number counts. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Det är uppskattat att det finns fler stjärnor i universum än vad det finns sandkorn på jordens stränder och öknar tillsammans. Precis som stränder och öknar formar vår värld formar stjärnor vår galax och det bortom denna, och precis som att ett sandkorn är för lite för att berätta något viktigt om en strand, ger en stjärna inte mycket information till astronomer. Men många stjärnor i ett till varandra närliggande område kan hjälpa till att måla en bild av det stjärnområdet. I denna artikel testas en modell för stjärnutveckling mot verklig data, och vidareutforskas för att kunna göra valida påståenden om de stjärnor vi studerat. Modellering har blivit centralt inom astronomin för att förstå galaxen och vår plats i den. Det är därför viktigt... (More)
Det är uppskattat att det finns fler stjärnor i universum än vad det finns sandkorn på jordens stränder och öknar tillsammans. Precis som stränder och öknar formar vår värld formar stjärnor vår galax och det bortom denna, och precis som att ett sandkorn är för lite för att berätta något viktigt om en strand, ger en stjärna inte mycket information till astronomer. Men många stjärnor i ett till varandra närliggande område kan hjälpa till att måla en bild av det stjärnområdet. I denna artikel testas en modell för stjärnutveckling mot verklig data, och vidareutforskas för att kunna göra valida påståenden om de stjärnor vi studerat. Modellering har blivit centralt inom astronomin för att förstå galaxen och vår plats i den. Det är därför viktigt att modellerna testas så de korrekt återger data, för att sedan kunna använda modellerna för att göra antaganden som förhoppningsvis kan leda till nya upptäckter. Detta projekt uppmärksammar och ifrågasätter användbarheten och tillämpningen av modeller över olika ämnen, samt belyser några några av de förhållanden som formar stjärnutveckling, t.ex. en stjärnas inledande massa eller de olika beståndsdelarna i Vintergatan. Rymden kommer att fortsätta att intressera oss, men om vi vill fördjupa vår förståelse kring de underliggande lagarna och principerna i rymden behöver vi mer exakta och förfinade modeller.

Stjärnor har olika temperaturer som påverkar vilken färg ljuset de avger har, denna färg kan undersökas för att ge oss information om enstaka och grupper av stjärnor. De kan avslöja en stjärnas ålder, var den befinner sig i stjärnutvecklingen samt deras kemiska beståndsdelar. Att använda färg för att kartlägga universums ”stränder och öknar” är ett nyckelområde inom astronomin, som leder till nya upptäckter och fortsätter att ge oss en detaljerad karta över galaxen och vår plats i den. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
O Reilly, Mark LU
supervisor
organization
course
ASTK02 20171
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
publication/series
Lund Observatory Examensarbeten
report number
2017-EXA118
language
English
id
8918417
date added to LUP
2017-06-22 16:10:38
date last changed
2017-06-22 16:10:38
@misc{8918417,
  abstract     = {Studying the formation and evolution of galaxies is a fundamental problem in astronomy that warrants repeated investigation by astronomers. How do spiral galaxies like our own come to have its distinct spiral arms? How do stars and their properties change over time and will they continue to evolve in the same manner? To try and attempt to answer such questions we need to look to our own Galaxy the Milky Way. Models have become an integral part of developing our understanding of the Galaxy but for these models to produce reliable data from which conclusions can be made upon, they must be shown to produce accurate and reasonable results. In this study a population synthesis code that produces synthetic stellar photometric data is compared to two surveys, 2MASS and Pan-STARRS, to analyse properties such as the total number counts and colour distributions. The parameters in the model were then changed in order to investigate how these effected the model's output. It was found from the different catalogues that the number counts from the model returned fewer stars, the amount of which varied with Galactic latitude with better agreement for the 2MASS survey. The colour of the model was then compared and found that for 2MASS the fit was much better than that of Pan-STARRS and that at higher Galactic latitudes the fit was slightly better. Investigating the input parameters to the model found that no change in the age metallicity relation and star formation rate in the thin disk gave any noticeable difference to either number counts or colour distribution, but for the case where no extinction was selected there were small changes in number counts for Pan-STARRS and expected changes in the colour distribution for both surveys. The initial mass function was also changed but it was found that the default Chabrier lognormal function was the best in simulating observed number counts.},
  author       = {O Reilly, Mark},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {Lund Observatory Examensarbeten},
  title        = {A study of the stellar populations in the Kepler field},
  year         = {2017},
}