Advanced

Copper abundances of F and G dwarf stars in the Milky Way

Andersson, Filip LU (2018) In Lund Observatory Examensarbeten ASTK02 20162
Lund Observatory
Abstract
An investigation has been done in order increase the understanding of the origin and chemical evolution of copper in the Milky Way stellar disks. This is interesting to know as it plays a part of the Galaxy puzzle, so we become more able to map how and why galaxies look like they do.

The atmosphere of a star keeps information about how elemental abundant the Universe was at the time and place of creation, as the atmosphere remains intact during its lifetime. Dwarf stars with their long lifetime of billions of years may in other word keep information about the early days of our Universe. So, by determining the copper abundances for 502 F and G dwarf stars in the Solar neighborhood of different age, the evolution of copper can be... (More)
An investigation has been done in order increase the understanding of the origin and chemical evolution of copper in the Milky Way stellar disks. This is interesting to know as it plays a part of the Galaxy puzzle, so we become more able to map how and why galaxies look like they do.

The atmosphere of a star keeps information about how elemental abundant the Universe was at the time and place of creation, as the atmosphere remains intact during its lifetime. Dwarf stars with their long lifetime of billions of years may in other word keep information about the early days of our Universe. So, by determining the copper abundances for 502 F and G dwarf stars in the Solar neighborhood of different age, the evolution of copper can be determined. The copper abundance was measured through comparisons of synthetic spectra, with different copper abundances, to observed spectra, where the spectrum with the best fit was chosen.

The star sample was a compound of different observations. Mainly, the stars were chosen to trace and characterize the thin and thick disks in the Solar neighborhood. The stars were observed with the MIKE spectrograph on the Magellan Clay telescope.

491 out of these 502 stars were able to give results good enough to be taken into account. When the result was normalized to the Sun, it was found out that the copper abundance, of this star sample, ranges between -0.6 < [Cu/Fe] < 0.2 dex, while the metallicity for the star sample ranges between -1.7 < [Fe/H] < 0.4 dex. A rising copper abundance trend is seen in the metallicity range -1.7 < [Fe/H] < -0.6 dex, with a flat area between -0.6 < [Fe/H] < 0 dex. For [Fe/H] > 0 a rising trend is once again seen. This rising trend for the copper abundance supports the idea that copper comes from both type II supernovae, and that the contribution of copper is metallicity dependent. The flat trend supports the idea that copper is made in type Ia supernovae. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Metalliciteten hos en stjärna är den del av materien som inte består av helium eller väte. Detta innebär att när en astronom talar om metallicitet, inkluderar hon även icke-metalliska grundämne, såsom kol, syre eller något av de tyngre grundämnena. Genom att studera metalliciteten hos en stjärna kan vi lära oss en del om dem, till exempel dess ålder och ursprunget för var våra grundämnen kommer ifrån.

Målet med detta projekt är att ta reda på vart, i universum, koppar kommer ifrån. Olika teorier finns, där en del pekar på att det är supernovor av typ Ib, Ic och II och andra menar på att koppar kommer ifrån exploderande vita dvärgar, det vill säga supernovor av typ Ia. Det finns även de som hävdar att koppar uppstår från s-processen,... (More)
Metalliciteten hos en stjärna är den del av materien som inte består av helium eller väte. Detta innebär att när en astronom talar om metallicitet, inkluderar hon även icke-metalliska grundämne, såsom kol, syre eller något av de tyngre grundämnena. Genom att studera metalliciteten hos en stjärna kan vi lära oss en del om dem, till exempel dess ålder och ursprunget för var våra grundämnen kommer ifrån.

Målet med detta projekt är att ta reda på vart, i universum, koppar kommer ifrån. Olika teorier finns, där en del pekar på att det är supernovor av typ Ib, Ic och II och andra menar på att koppar kommer ifrån exploderande vita dvärgar, det vill säga supernovor av typ Ia. Det finns även de som hävdar att koppar uppstår från s-processen, den långsamma neutroninfångande process.

Spektroskopi är en metod som kan användas för att observera en stjärnas spektrum. Ett spektrum är när ljuset är uppdelat i olika våglängder och för att göra detta kan man använda sig av en prisma eller, ännu vanligare i astronomi, ett gitter, där ljus reflekteras och beroende av våglängd, reflekteras i olika vinklar. I ett spektrum är det de olika grundämnena som ansvarar för de olika spektrallinjerna i spektrumet. Detta innebär att med en stjärnas spektrum kan många saker bestämmas, till exempel temperatur, massa, densitet och det vi är ute efter, metallicitet.

I detta projekt har kopparymnigheten bestämts för 502 dvärgstjärnor av typ F och G i solens närhet. Detta gjordes genom att skapa syntetiska spektra, som anpassades till det observerade spektrummet. Då kopparymnigheten ansvarar för hur intensiva spektrallinjerna är, kan ymnigheten bestämmas på detta sätt. Av alla observerade stjärnor var det 491 stjärnor som gav result bra nog att presenteras. Det solnormaliserade kopparymnightsresultatet sträcker sig mellan -0.6 < [Cu/Fe] < 0.2 dex och de stödjer teorier för att koppar uppstår från typ II och Ia supernovor, samt s-processen då lågmetallicitetsstjärnorna och är metallicitetsberoende. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Andersson, Filip LU
supervisor
organization
course
ASTK02 20162
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
Copper Abundance, Galaxy Formation, Dwarf Stars, Milky Way, Chemical Evolution
publication/series
Lund Observatory Examensarbeten
report number
2017-EXA108
language
English
id
8931700
date added to LUP
2018-01-12 10:02:45
date last changed
2018-01-12 10:02:45
@misc{8931700,
  abstract     = {An investigation has been done in order increase the understanding of the origin and chemical evolution of copper in the Milky Way stellar disks. This is interesting to know as it plays a part of the Galaxy puzzle, so we become more able to map how and why galaxies look like they do. 

The atmosphere of a star keeps information about how elemental abundant the Universe was at the time and place of creation, as the atmosphere remains intact during its lifetime. Dwarf stars with their long lifetime of billions of years may in other word keep information about the early days of our Universe. So, by determining the copper abundances for 502 F and G dwarf stars in the Solar neighborhood of different age, the evolution of copper can be determined. The copper abundance was measured through comparisons of synthetic spectra, with different copper abundances, to observed spectra, where the spectrum with the best fit was chosen.

The star sample was a compound of different observations. Mainly, the stars were chosen to trace and characterize the thin and thick disks in the Solar neighborhood. The stars were observed with the MIKE spectrograph on the Magellan Clay telescope.

491 out of these 502 stars were able to give results good enough to be taken into account. When the result was normalized to the Sun, it was found out that the copper abundance, of this star sample, ranges between -0.6 < [Cu/Fe] < 0.2 dex, while the metallicity for the star sample ranges between -1.7 < [Fe/H] < 0.4 dex. A rising copper abundance trend is seen in the metallicity range -1.7 < [Fe/H] < -0.6 dex, with a flat area between -0.6 < [Fe/H] < 0 dex. For [Fe/H] > 0 a rising trend is once again seen. This rising trend for the copper abundance supports the idea that copper comes from both type II supernovae, and that the contribution of copper is metallicity dependent. The flat trend supports the idea that copper is made in type Ia supernovae.},
  author       = {Andersson, Filip},
  keyword      = {Copper Abundance,Galaxy Formation,Dwarf Stars,Milky Way,Chemical Evolution},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {Lund Observatory Examensarbeten},
  title        = {Copper abundances of F and G dwarf stars in the Milky Way},
  year         = {2018},
}