Um estudo de semelhança: mapeando vieses na análise espectroscópica empírica de estrelas gêmeas solares

O estudo detalhado de gêmeas solares possui aplicações diretas tanto no entendimento da evolução química da Galáxia, quanto na evolução das propriedades do Sol ao longo do tempo, além de ser uma ferramenta poderosa no estudo de sistemas exoplanetários. Por apresentarem características semelhantes às solares, a análise espectroscópica empírica destas estrelas torna suas caracterizações menos dependentes das incertezas presentes na modelagem de parâmetros teóricos, maximizando pequenas diferenças espectrais e possibilitando detalhar características de distinção ou semelhança. O objetivo deste trabalho é comparar caracterizações de geminilidade entre estrelas candidatas a gêmeas solares e o Sol, além da conhecida 18 Sco. Além disso, visamos mapear possíveis vieses nas análises empíricas desta classe de estrelas. Reportamos os resultados da comparação entre medidas manuais e automáticas, além da comparação entre diferentes espectrógrafos, diferentes resoluções e uso de Ganimedes e Vesta como proxies solares. A partir de espectros de alta razão-sinal ruído, alto poder resolutor (FEROS/ESO de R=48.000, e HARPS/ESO de R=115.000) e ampla cobertura espectral (4500 a 6850 Å), avaliamos como o impacto de diferentes fontes de incerteza podem influenciar a classificação de uma determinada estrela como gêmea solar. Fizemos análises estatísticas de medidas de larguras equivalentes (EW), larguras à meia altura (FWHM) e profundidade das linhas espectrais de elementos alfa, do pico do ferro e do processo-s: Ca I, Sc I, Sc II, Ti I, Ti II, V I, Cr I, Cr II, Mn I, Fe I, Fe II, Ni I, Co I, Y I e Y II. Pudemos estimar que não há distinção estatisticamente relevante entre medidas manuais e automáticas para espectros com R=48.000, nem entre a utilização dos dois proxies solares da nossa amosta. As candidatas a gêmeas solares analisadas foram hierarquizadas de acordo com seus graus de semelhança com o Sol. Confirmamos que HD 98649, HD 138573 e 18 Sco são estatisticamente idênticas ao Sol e nossos resultados mostram que HD 118598 tem grandes chances de ser gêmea solar. Esta abordagem nos permite mapear algumas das fontes de incertezas e graus de subjetividade envolvidos nas determinações de semelhança espectroscópica entre as estrelas gêmeas e pode ser uma ferramenta bastante útil na confirmação de gêmeas solares. Ainda, nossos resultados podem ser relevantes para embasar análises de alta precisão utilizando medidas automáticas e também em estudos semelhanças em outros tipos de estrelas muito parecidas entre si

Constraining the evolution of stellar rotation using solar twins

The stellar Rotation $vs.$ Age relation is commonly considered as a useful tool to derive reliable ages for Sun-like stars. However, in the light of \kepler\ data, the presence of apparently old and fast rotators that do not obey the usual gyrochronology relations led to the hypothesis of weakened magnetic breaking in some stars. In this letter, we constrain the solar rotation evolutionary track using solar twins. Predicted rotational periods as a function of mass, age, [Fe/H] and given critical Rossby number ($Ro_{\rm crit}$) were estimated for the entire rotational sample. Our analysis favors the smooth rotational evolution scenario and suggests that, if the magnetic weakened breaking scenario takes place at all, it should arise after $Ro_{\rm crit}\gtrsim2.29$ or ages $\gtrsim$5.3 Gyr (at 95$\%$ confidence level).Comment: 5 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRA

O impacto da ultrassonografia no atendimento multidisciplinar na UTI

Introduction: The introduction of ultrasound in the Intensive Care Unit (ICU) represents a significant milestone, fostering substantial advancements in multidisciplinary practice and positively influencing the management of various critical conditions. The application of pulmonary ultrasound, in particular, emerges as a versatile and essential tool, directly impacting the quality of care provided. Methodology: A bibliographic search was conducted on the PUBMED platform, utilizing specific Mesh descriptors: Ultrasonography, Intensive Care Units, Patient Care Team. The search period spanned from 2013 to 2021, encompassing a total of 33 articles. Results: The application of ultrasound in the ICU has proven to be an extremely relevant tool for multidisciplinary care. Pulmonary ultrasound, when employed by intensivists, not only provides a precise assessment of the mentioned conditions but also plays a fundamental role in rapid decision-making and treatment optimization. Conclusion: Ultrasound emerges as a transformative tool in the ICU, shaping multidisciplinary practice and ushering in an era of more advanced and patient-centered intensive care. Its crucial role in swift decision-making and treatment optimization reinforces its position as an indispensable element in the toolkit of healthcare professionals in both the present and future ICU settings.Introdução: A introdução da ultrassonografia na Unidade de Terapia Intensiva (UTI) representa um marco significativo, promovendo avanços substanciais na prática multidisciplinar e influenciando positivamente o manejo de diversas condições críticas. A aplicação da ultrassonografia pulmonar, em particular, surge como uma ferramenta versátil e essencial, impactando diretamente a qualidade do atendimento prestado. Metodologia: A pesquisa bibliográfica foi conduzida na plataforma PUBMED, utilizando descritores Mesh específicos: Ultrasonography, Intensive Care Units, Patient Care Team. O período de busca abrangeu os anos de 2013 a 2021, totalizando 33 artigos. Resultado: Aplicação da ultrassonografia na UTI tem se mostrado uma ferramenta de extrema relevância para o atendimento multidisciplinar. A ultrassonografia pulmonar, quando utilizada pelos intensivistas, não apenas oferece uma avaliação precisa das condições mencionadas, mas também desempenha um papel fundamental na rápida tomada de decisões e na otimização do tratamento. Conclusão: A ultrassonografia emerge como uma ferramenta transformadora na UTI, moldando a prática multidisciplinar e promovendo uma era de cuidados intensivos mais avançados e centrados no paciente. Seu papel crucial na rápida tomada de decisões e na otimização do tratamento reforça sua posição como um elemento indispensável na caixa de ferramentas dos profissionais de saúde nas UTIs do presente e do futuro

Novo cronômetro estelar a partir da análise de curvas de luz TESS de estrelas gêmeas solares

Algumas estrelas apresentam variabilidade em seu brilho em escalas de tempo de dias, que pode ocorrer devido à passagem de manchas escuras em sua superfície conforme a estrela rotaciona. Sabe-se que a atividade estelar está associada à ocorrência de manchas e depende da idade da estrela. Estrelas mais jovens costumam ser bem mais ativas e esta atividade diminui à medida que sua idade aumenta. A fim de explorar um possível novo indicador de idade estelar, analisamos a variabilidade fotométrica de 30 gêmeas solares usando curvas de luz de 2min de cadência da missão espacial TESS/NASA. Para tanto, construímos um índice de amplitude da variabilidade fotométrica ATESS diretamente correlacionado com o índice médio de atividade cromosférica logR0 HK, analisados via parâmetros atmosféricos precisos derivados de espectros HARPS/ESO. Essas relações usam a modulação rotacional em curvas de luz da TESS devido à presença de manchas estelares e fáculas na superfície estelar que varia em função dos níveis de atividade da estrela. Construímos uma nova ferramenta em Python que otimiza a remoção de sistemáticas instrumentais da TESS, maximizando a obtenção da amplitude da variabilidade fotométrica devido a passagens de regiões ativas na superfície estelar. Também fizemos a análise para o Sol, utilizando 22 anos de observações da TSI pelo VIRGO/SOHO. Nossos resultados mostram que as amplitudes fotométricas estão fortemente correlacionadas com os níveis de atividade cromosférica das estrelas gêmeas solares da nossa amostra, exibindo uma relação bastante clara também com suas idades. Ainda, mostramos que o Sol é uma estrela bastante comum dentro deste cenário, apresentando um comportamento dentro do esperado pelo seu nível de atividade e idade bem estabelecida. Esse resultado está de acordo com a literatura que estabelece uma relação bastante robusta entre idade e atividade de gêmeas solares. O resultado deste valioso conjunto de dados poderá ajudar a entender as implicações da variabilidade da atividade magnética em pesquisas sobre exoplanetas e o conceito de habitabilidade. Por fim, entendemos que a ATESS pode ser utilizada como índice de atividade cromosférica, além de um cronômetro estelar para estrelas gêmeas solares observadas pela TESS.The variability seen in the brightness of stars on timescale of days is often attributed to the crossing of dark spots on the surface as the star rotates. Stellar activity, known to be associated with the occurrence of spots, depends on the age of the star. Younger stars tend to be much more active and this activity decreases as the stars age. To explore a possible new stellar age indicator, we analyzed the photometric variability of 30 solar twins using 2min cadence light curves of the TESS/NASA space mission. This valuable dataset may help to understand the implications of the variability of magnetic activity in exoplanet research and the concept of habitability. For that, we built a photometric amplitude index ATESS directly correlated with the average index of chromospheric activity logR0 HK, analyzed via precise atmospheric parameters derived from HARPS/ESO spectra. These relations use the rotational modulation observed in TESS light curves due to active regions on the stellar surfaces, consisting of stellar spots and faculae, as a function of activity levels. We built a new tool in Python that optimizes the removal of TESS instrumental systematics, maximizing the analysis of the amplitude of the photometric variability due to the passage of active regions on the star surface. We also analyzed the Sun using 22 years of TSI observations by VIRGO/SOHO. Our results show that the photometric amplitudes are strongly correlated with the levels of chromospheric activity of the solar twin stars in our sample, showing a very clear relationship also with their ages. We demonstrate that the Sun is an ordinary star within this scenario, presenting a behavior as expected due to its activity level and well-established age. This result is in agreement with the literature which established a very robust relationship between age and activity of solar twins. Finally, we understand that the ATESS can be used as an index of chromospheric activity, as well as a stellar chronometer for solar twin stars observed by TESS.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São PauloFundo Mackenzie de Pesquis

Constraining the evolution of stellar rotation using solar twins

The stellar rotation versus age relation is commonly considered a useful tool to derive reliable ages for Sun-like stars. However, in the light of Kepler data, the presence of apparently old and fast rotators that do not obey the usual gyrochronology relations led to the hypothesis of weakened magnetic breaking in some stars. In this letter, we constrain the solar rotation evolutionary track using solar twins. Predicted rotational periods as a function of mass, age, [Fe/H], and given critical Rossby number (Rocrit) were estimated for the entire rotational sample. Our analysis favours the smooth rotational evolution scenario and suggests that if the magnetic weakened breaking scenario takes place at all, it should arise after Rocrit ≳ 2.29 or ages ≳5.3 Gyr (at 95 per cent confidence level).DLO and JM thank support from FAPESP (2016/20667-8, 2018/04055-8). LAdS acknowledges the financial support from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program (FOUR ACES; grant 724427)

The effect of stellar activity on the spectroscopic stellar parameters of the young solar twin HIP 36515

Spectroscopic equilibrium allows us to obtain precise stellar parameters in Sun-like stars. It relies on the assumption of the iron excitation and ionization equilibrium. However, several works suggest that magnetic activity may affect chemical abundances of young active stars, calling into question the validity of this widely-used method. We have tested for the first time variations in stellar parameters and chemical abundances for the young solar twin HIP 36515 ($\sim$0.4 Gyr), along its activity cycle. This star has stellar parameters very well established in the literature and we estimated its activity cycle in $\sim$6 years. Using HARPS spectra with high resolving power (115 000) and signal-to-noise ratio ($\sim$270), the stellar parameters of six different epochs in the cycle were estimated. We found that the stellar activity is strongly correlated with the effective temperature, metallicity, and microturbulence velocity. The possibility of changes in the Li I 6707.8 \AA line due to flares and star spots was also investigated. Although the core of the line profile shows some variations with the stellar cycle, it is compensated by changes in the effective temperature, resulting in a non variation of the Li abundance.Comment: 5 pages, 3 figures, accepted for publication in MNRA