White Dwarf Pollution - a study of abundances in the circumstellar medium

Abstract

Nesta tese, nosso principal objetivo foi estudar o espectro de anãs brancas poluídas, que têm presentes em seus espectros metais em abundâncias inesperadas. A acreção de remanescentes planetários e asteroides foi proposta como um mecanismo para poluir esses WD com metais. Com este propósito, 4 anãs brancas DA foram selecionadas como alvos (WD 0455-282, WD 1611-084, WD 0232 + 035 e WD2111 + 498) que mostraram características potencialmente do ISM e circumestelares, e seu espectro analisado na região espectral FUV usando dados obtidos do Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) e do Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), a bordo do Telescópio Espacial Hubble. Usando a técnica de aparente de profundidade ótica, determinamos as densidades de coluna para todas as espécies interestelares identificadas nas 4 anãs brancas e avaliamos a saturação comparando densidades de coluna derivadas de transições com diferentes forças. No entanto, em alguns casos, era impossível obter valores definitivos porque as linhas estavam saturadas ou misturadas, escolhendo em vez disso para declarar um limite inferior. Além disso, ao examinar cuidadosamente os espectros STIS de WD2111 + 498, detetamos variações de fluxo em certas regiões espectrais, ocorrendo na escala de tempo de alguns dias, que não havia sido previamente identificada. Comparamos nossos resultados com a literatura disponível e discutimos os resultados em conformidade.Porém, deixa-se a resalva que ainda existe trabalho futuro a realizar de forma a validar ou invalidar os resultados obtidos.

In this thesis, our main goal was to study the spectrum of polluted white dwarfs, which have present in their photosphere metals in unexpected abundances. Accretion from planetary remnants and asteroids has been proposed as a mechanism to pollute these WD with metals. For this purpose, 4 DA white dwarfs were selected as targets (WD 0455-282, WD 1611-084, WD 0232+035 and WD2111+498) that showed potentially ISM and circumstellar features, and their spectrum analyzed in the FUV spectral region using data obtain from Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) and the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS), onboard the Hubble Space Telescope. Using the apparent optical depth technique we determined column densities for all interstellar species identified in the 4 white dwarfs and evaluated saturation by comparing column densities derived from transitions of different strengths. Nevertheless, in some cases it was impossible to obtain definite values because the lines were either saturated or blended, choosing instead to declare a lower limit. Also, by carefully examining the STIS spectra of WD2111+498 we detected flux variations in certain spectral regions, taking place on the timescale of a few days, that had not previously been identified. We compared our results with the available literature and discussed the results accordingly. However, it is stated that in future work will be fundamental in order to validate or not the results obtained here since only with more in depth analysis via profile fitting or stellar modeling can the results also better understood altogether.