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Recent Submissions
- ItemComputer vision and machine-learning method for the detection of low-surface brightness galaxies in the Fornax Cluster(2024) Hernández Flores, Alejandra Valentina; Puzia, Thomas H.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaDetecting the faint luminosity in Low Surface Brightness Galaxies (LSBGs) poses significant challenges, primarily due to sky brightness and contamination from brighter sources while separating LSBGs from the background. Despite these challenges, the study of LSBGs holds great potential to advance our understanding of various fields, including cosmology, galaxy formation, evolution, and the characteristics of galaxy clusters. The primary goal of this study is to develop an automated code capable of effectively detecting LSBGs, including the more diffuse LSBGs that are only detectable through visual search. The initial focus is on the Fornax cluster of galaxies, with the possibility of extension to other galaxy clusters. The purpose is to significantly contribute to advancing research in LSBGs and its implications for broader astronomical studies. We have created an automated code that successfully detects LSBGs in digital images at a reasonable processing speed. We have incorporated an innovative algorithm to separate LSBGs from the background using a dynamic background kernel and threshold applied to image segments to achieve this. We have also implemented a bilateral filter that identifies the most diffuse LSBGs and preserves morphology, ensuring precise identification and classification. Additionally, we have developed and trained a One-Class Support Vector Machine (SVM) classifier using a gold sample of 143 LSBGs, resulting in a classifier with a low rate of false positives. The implemented code has successfully detected LSBGs, showcasing its ability to address the challenges associated with identifying the faint luminosity in these galaxies, even in the presence of brighter sources. The integrated algorithm has significantly improved the accuracy and efficiency of the detection process, allowing for the identification of a substantial number of LSBG candidates. Specifically, in the Fornax Cluster, our algorithm successfully identified 31,295 LSBG candidates, as documented in the comprehensive catalog available at GitHub Repository: \url{https://github.com/Alevhf/LSB_candidates/blob/main/Catalog_result.csv#L19304}.
- ItemCharacterization of molecular gas substructures in the protoplanetary disk HD 163296 using ALMA interferometric data(2024) Maluenda Berna, Michel Yan Luis; Guzmán Veloso, Viviana; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaThis thesis conducts an extensive examination of molecular gas substructures, specifically HCN and C2H, within the protoplanetary disk surrounding HD 163296. Utilizing ALMA interferometric data in two rotational transitions, the study resolves structures down to 10 au scales, focusing on characterizing gas substructures and comparing them with millimeter dust in the disk. The methodology involves parameterizing relative abundance, incorporating Gaussian functions, and employing MCMC analysis to model observed bright ring substructures. The study reveals three bright line emission rings for both HCN and C2H, indicating a high abundance within 150 au of the central star. Interestingly, no universal connection is found between dust and molecular substructures, suggesting complex dynamics. The inner disk (<150 au) exhibits a peak relative abundance of ∼6.8 × 10−11 for HCN and ∼5.0 × 10−11 for C2H, implying active organic chemistry or hidden molecular emissions. Furthermore, a significant overlap between dust and chemical substructures within 150 au is observed, diminishing in the outer disk. The outermost bright rings at approximately 309 and 385 au for HCN and C2H respectively lack correlation with CO substructures, challenging conventional understanding of protoplanetary disk composition and dynamics. Chemical conversion of CO into other species is proposed as a partial explanation for observed vertical substructures and high C/O ratios influencing C2H and HCN abundance. This research enhances our understanding of complex dynamics and chemical processes in protoplanetary disks, providing valuable insights for future planet formation studies.
- ItemDetection and characterization of hot Jupiters around hot stars(2023) Torres Miranda, Pascal José; Jordán Colzani, Andrés Cristóbal; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaEl objetivo principal de esta tesis es abordar el desafío de detectar y caracterizar Júpiteres calientes alrededor de estrellas calientes. La elevada temperatura de las estrellas dificulta la confirmación de exoplanetas debido a la rápida rotación estelar, lo que resulta en una menor precisión en las mediciones de velocidades radiales. Un método para caracterizar y confirmar planetas que orbitan este tipo de estrella es el de Tomografía Doppler (TD). En este trabajo, se desarrolló un método de TD, en un marco bayesiano y se probó en seis sistemas. Se utilizaron datos publicados de tres de ellos (WASP-19b, KELT-7b y HAT-P-56b), obteniendo resultados visuales similares a los publicados. Para dos sistemas (HD2685 y TOI-812), se predijeron y observaron los tránsitos, pero no fue posible recuperar la señal del planeta. Y un sistema que será publicado prontamente (TOI-3362-b, Espinoza et al. in prep) que es consistente con la alineación del sistema. También se construyó un catálogo de siete estrellas (incluyendo HD2685b) interesantes para nuestro estudio. Este catálogo se construyó a partir de una selección de estrellas calientes (hecha con datos de Gaia DR2) que poseían altas señales de tránsito en las curvas de luz obtenidas de TESS. De esas siete estrellas, cuatro poseen planetas ya confirmados y tres candidatos a planeta, de especial interés debido a las características únicas de cada sistema. También se desarrolló un código capaz de predecir la observabilidad de la Tomografía Doppler, considerando las características de la estrella, el planeta y el instrumento utilizado para la observación. Las conclusiones de este estudio indican que tanto el método de deconvolución como el modelo de predicción de Tomografía Doppler son útiles y consistentes con trabajos previos. Sin embargo, es necesario desarrollar nuevas herramientas para cuantificar la precisión de estos métodos.
- ItemEstimadores de metalicidad en SN tipo II-P(2023) Castro Morales, Nicolás Manuel; Clocchiatti, Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaUno de los parámetros más difíciles de estimar en supernovas es su metalicidad, basicamente por lo complejo de sus espectros y por la imposibilidad de haber observado con el detalle apropiado al progenitor en la gran mayoría de los casos. Los espectros de las supernovas de tipo IIP durante la fase fotosférica, sin embargo, revelan información directa sobre la metalicidad de la estrella progenitora que es posible interpretar. Los pseudo anchos equivalentes de los perfiles P Cygni de líneas de elementos químicos complejos ya han sido utilizados como indicadores de metalicidad, pero tienen algunas limitaciones. Presentamos un nuevo método que añade a las líneas de los espectros un indicador fotométrico basado en la evolución del brillo de las supernovas en la banda B, y/o la U, de Johnson, siempre en supernovas tipo IIP. Usando modelos teóricos de la atmósfera en estas supernovas encontramos que la variación de la magnitud en B entre las fases temprana y tardía de la curva de luz (EtoLC, por las siglas en inglés, de ``Early to Late Contrast'') está relacionada tanto con la masa como con la metalicidad del progenitor. Mostramos además que con el uso combinado de los anchos equivalentes de una línea de hierro y estos EtoLCS es posible discriminar con bastante sensibilidad y separar supernovas provenientes de la explosión de progenitores muy masivos de las provenientes de progenitores poco masivos, así como los que tenían metalicidad elevada de los que la tenían baja. Utilizando esta técnica a una muestra de supernovas reales, con buenos conjuntos de datos como para poder medir estos parámetros, se encuentra concordancia con lo ilustrado por los modelos indicando que, una vez calibrado, el método tendrá el potencial de poder encontrar con observaciones directas las características de masa y metalicidad de los progenitores de SN tipo IIP.
- ItemBlue Stragglers in the Gaia Era: Galactic Open and Globular Clusters(2023) Carrasco Varela, Francisco Felipe; Puzia, Thomas H.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de AstrofísicaBlue Straggler Stars (BSSs) are one of the keys to understand in a better way how stars evolve and interact with each other in different star clusters. They appear to be hotter and brighter than the Main Sequence Turn Off Point (MSTO) and, therefore, they should have evolved off the Main-Sequence branch. We properly select, for Open Clusters (OCs) and Globular Clusters (GCs), star cluster members based on proper motions and parallaxes provided by Gaia Data Release 3 (DR3). Using isochrones models and selection criteria from previous studies, we select and classify stars as BSS, Yellow Straggler Stars and Red Stragglers Stars (evolved BSSs). We identify BSSs to be present in all our GCs and in 42/129 (∼ 33 %) of studied OCs. We counted a total of 4399 BSSs; 434 (∼ 10 %) located in OCs and 3965 (90 %) located in GCs. Clusters younger than ∼ 500 Myr do not show the presence of BSSs in our sample. We obtain astrophysical parameters from 3 different methods (color–temperature relations, isochrone–fitting models and parameters from Gaia DR3 spectra) such as the effective temperature Teff, star mass M, and surface gravity log(g). We find values for BSS Teff to be ∼ (6800 ± 585) K in GCs and ∼ (7570 ± 1400) K in OCs; and an average mass of ⟨MBSS⟩ = (1.75 ± 0.45) M⊙ in OCs and ⟨MBSS⟩ = (1.02 ± 0.1) M⊙ in GCs. For every BSS, we compute the difference of the BSS mass and the MSTO mass of its parent cluster, normalized by the MSTO mass, and called it Me based on previous studies. This parameter is classified as low–Me (Me < 0.5, BSS likely formed through mass-transfer) and high–Me (0.5 < Me < 1.0, BSS likely formed through mergers). For OCs we find a percentage 81.34 % high–Me and 18.66 % low–Me. For GCs, we find 94.25 % low–Me and 5.25 % high–Me. Comparing Me against the BSS age obtained with isochrone modes, we were able to detect: i) GC BSSs that are most likely to be formed through collisions show a “boost” in their percentage/fraction for stars with an age ∼ 1 − 2 Gyr, in agreement with reported age for core-collapse events in GCs found in previous studies; ii) a double sequence for GC BSSs, where we conclude that these sequences correspond to a pre merger/closer-binary interaction and post merger/closer-binary interaction of BSS formation