Published August 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Ca II triplet spectroscopy of Small Magellanic Cloud red giants

  • 1. Universidad Nacional de La Plata
  • 2. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 3. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental
  • 4. Argentine National Observatory
  • 5. Universidad Nacional de Córdoba
  • 6. University of La Serena
  • 7. University of Concepción
  • 8. University of Tarapacá
  • 9. Gemini North Observatory
  • 10. NSF's NOIRLab
  • 11. Federal Center for Technological Education of Minas Gerais
  • 12. Universidad Católica del Norte

Description

We derived radial velocities and CaT metallicity of more than 150 red giants stars in six SMC star clusters and their surrounding fields, with the instrument GMOS on GEMINI-S. The mean cluster radial velocity and metallicity were obtained with mean errors of 2.2 km\,s$^{-1}$ and 0.03 dex, while the mean field metallicities have a mean error of 0.13 dex. We add this information to that available for another 51 clusters and 30 fields with CaT metallicities on the same scale. Using this expanded sample we analize the chemical properties of the SMC Main Body, defined as the inner 3.4 degrees in semimajor axis. We found a high probability that the metallicity distribution of the Main Body clusters is bimodal with a metal-rich and a metal-poor cluster group, having mean metallicities with a dispersion of $\mu = -0.80$, $\sigma = 0.06$ and $\mu = -1.15$, $\sigma = 0.10$ dex, respectively. On the other hand, Main Body field stars show a unimodal metallicity distribution peaking at $[Fe/H] \sim -1$ and dispersion of $0.3$. Neither metal-rich nor metal-poor clusters present a metallicity gradient. However the full Main Body cluster sample and field stars have a negative metallicity gradient consistent with each other, but the one corresponding to clusters has a large error due to the large metallicity dispersion present in the clusters studied in that region. Metal-rich clusters present a clear age-metallicity relation, while metal-poor clusters present no chemical enrichment throughout the life of the galaxy. We present observational evidence that the chemical enrichment is complex in the SMC Main Body. Two cluster groups with potential different origins could be coexisting in the Main Body. More data with precise and homogeneous metallicities and distances are needed and dynamical simulations are required to understand possible different origins for the two possible cluster groups.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لقد اشتقنا السرعات الشعاعية ومعدنية CaT لأكثر من 150 نجمًا عملاقًا أحمر في ستة عناقيد نجوم SMC والحقول المحيطة بها، مع الأداة المعدلة وراثيًا على GEMINI - S. تم الحصول على متوسط السرعة الشعاعية للعنقود والمعدنية مع أخطاء متوسطة تبلغ 2.2 كم\، و $^{-1 }$ و 0.03 DEX، في حين أن متوسط معادن المجال له خطأ متوسط قدره 0.13 DEX. نضيف هذه المعلومات إلى تلك المتاحة لـ 51 مجموعة أخرى و 30 حقلًا مع معادن CaT على نفس المقياس. باستخدام هذه العينة الموسعة، نقوم بتحليل الخصائص الكيميائية للجسم الرئيسي لـ SMC، والذي يتم تعريفه على أنه 3.4 درجة داخلية في المحور شبه الرئيسي. وجدنا احتمالًا كبيرًا بأن يكون توزيع المعادن لمجموعات الجسم الرئيسية ثنائي النمط مع مجموعة عنقودية غنية بالمعادن ومجموعة عنقودية فقيرة بالمعادن، مع متوسط مع تشتت $\mu = -0.80 $ و $\sigma = 0.06 $ و $\mu = -1.15 $ و $\sigma = 0.10 $ dex، على التوالي. من ناحية أخرى، تُظهر نجوم مجال الجسم الرئيسي توزيعًا أحاديًا للمعادن يبلغ ذروته عند $[ Fe/H]\sim -1 $ وتشتت بقيمة $ 0.3 $. لا تمثل المجموعات الغنية بالمعادن أو الفقيرة بالمعادن تدرجًا معدنيًا. ومع ذلك، فإن عينة مجموعة الجسم الرئيسي الكاملة ونجوم المجال لها تدرج معدني سلبي متسق مع بعضها البعض، ولكن المجموعة المقابلة للعناقيد بها خطأ كبير بسبب تشتت المعادن الكبير الموجود في العناقيد التي تمت دراستها في تلك المنطقة. تقدم المجموعات الغنية بالمعادن علاقة واضحة بين العمر والمعادن، في حين أن المجموعات الفقيرة بالمعادن لا تقدم أي إثراء كيميائي طوال حياة المجرة. نقدم أدلة رصدية على أن التخصيب الكيميائي معقد في الجسم الرئيسي لـ SMC. يمكن أن تتعايش مجموعتان من المجموعات ذات الأصول المختلفة المحتملة في الجسم الرئيسي. هناك حاجة إلى مزيد من البيانات ذات المعادن والمسافات الدقيقة والمتجانسة والمحاكاة الديناميكية لفهم الأصول المختلفة المحتملة لمجموعتي المجموعات المحتملة.

Translated Description (French)

Nous avons dérivé les vitesses radiales et la métallicité CaT de plus de 150 étoiles géantes rouges dans six amas d'étoiles SMC et leurs champs environnants, avec l'instrument OGM sur GEMINI-S. La vitesse radiale et la métallicité moyennes de l'amas ont été obtenues avec des erreurs moyennes de 2,2 km\,s$^{-1}$ et 0,03 dex, tandis que les métallicités moyennes du champ ont une erreur moyenne de 0,13 dex. Nous ajoutons ces informations à celles disponibles pour 51 autres grappes et 30 champs avec des métallisations CaT à la même échelle. À l'aide de cet échantillon élargi, nous analysons les propriétés chimiques du corps principal du SMC, définies comme les 3,4 degrés intérieurs dans le demi-grand axe. Nous avons trouvé une forte probabilité que la distribution de la métallicité des amas du corps principal soit bimodale avec un groupe d'amas riche en métal et pauvre en métal, ayant des métallicités moyennes avec une dispersion de $ \mu = -0,80 $ , $ \sigma = 0,06 $ et $ \mu = -1,15 $ , $ \sigma = 0,10 $ dex, respectivement. D'autre part, les étoiles de champ du corps principal montrent une distribution de métallicité unimodale culminant à $[ Fe/H] \sim -1 $ et une dispersion de $ 0,3 $ . Ni les grappes riches en métaux ni les grappes pauvres en métaux ne présentent un gradient de métallicité. Cependant, l'échantillon complet d'amas du corps principal et les étoiles de champ ont un gradient de métallicité négatif cohérent les uns avec les autres, mais celui correspondant aux amas a une grande erreur en raison de la grande dispersion de métallicité présente dans les amas étudiés dans cette région. Les amas riches en métaux présentent une relation âge-métallicité claire, tandis que les amas pauvres en métaux ne présentent aucun enrichissement chimique tout au long de la vie de la galaxie. Nous présentons des preuves observationnelles que l'enrichissement chimique est complexe dans le corps principal de la CPS. Deux groupes de grappes d'origines potentiellement différentes pourraient coexister dans le corps principal. Plus de données avec des métallicités et des distances précises et homogènes sont nécessaires et des simulations dynamiques sont nécessaires pour comprendre les différentes origines possibles pour les deux groupes de grappes possibles.

Translated Description (Spanish)

Derivamos las velocidades radiales y la metalicidad de CaT de más de 150 estrellas gigantes rojas en seis cúmulos de estrellas SMC y sus campos circundantes, con el instrumento GMOS en GEMINI-S. La velocidad radial media del cúmulo y la metalicidad se obtuvieron con errores medios de 2,2 km\,s$^{-1}$ y 0,03 dex, mientras que las metalicidades medias de campo tienen un error medio de 0,13 dex. Añadimos esta información a la disponible para otros 51 clústeres y 30 campos con metalicidades de CaT en la misma escala. Usando esta muestra expandida, analizamos las propiedades químicas del Cuerpo Principal de SMC, definido como los 3.4 grados internos en el semieje mayor. Encontramos una alta probabilidad de que la distribución de metalicidad de los clústeres del Cuerpo Principal sea bimodal con un grupo de clústeres rico en metales y pobre en metales, con metalicidades medias con una dispersión de $\mu = -0.80 $, $\sigma = 0.06 $ y $\mu = -1.15 $, $\sigma = 0.10 $ dex, respectivamente. Por otro lado, las estrellas de campo del Cuerpo Principal muestran una distribución de metalicidad unimodal que alcanza un máximo de $[Fe/H] \sim -1 $ y una dispersión de $ 0.3 $. Ni los conglomerados ricos en metales ni los pobres en metales presentan un gradiente de metalicidad. Sin embargo, la muestra completa del cúmulo del Cuerpo Principal y las estrellas de campo tienen un gradiente de metalicidad negativo consistente entre sí, pero el correspondiente a los cúmulos tiene un gran error debido a la gran dispersión de metalicidad presente en los cúmulos estudiados en esa región. Los cúmulos ricos en metales presentan una clara relación edad-metalicidad, mientras que los cúmulos pobres en metales no presentan enriquecimiento químico a lo largo de la vida de la galaxia. Presentamos evidencia observacional de que el enriquecimiento químico es complejo en el Cuerpo Principal de SMC. Dos grupos de clústeres con posibles orígenes diferentes podrían coexistir en el Cuerpo Principal. Se necesitan más datos con metalicidades y distancias precisas y homogéneas y se requieren simulaciones dinámicas para comprender posibles orígenes diferentes para los dos posibles grupos de clústeres.

Files

aa43762-22.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحليل الطيفي الثلاثي Ca II للعمالقة الحمراء لسحابة ماجلان الصغيرة
Translated title (French)
Spectroscopie du triplet Ca II des géantes rouges du Petit Nuage de Magellan
Translated title (Spanish)
Espectroscopia triplete Ca II de Pequeñas gigantes rojas de la Nube de Magallanes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4281679665
DOI
10.1051/0004-6361/202243762

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W112659644
  • https://openalex.org/W1536034067
  • https://openalex.org/W1877205388
  • https://openalex.org/W1894421192
  • https://openalex.org/W1934893177
  • https://openalex.org/W1974421322
  • https://openalex.org/W1979576638
  • https://openalex.org/W1985735412
  • https://openalex.org/W1987005872
  • https://openalex.org/W1989900581
  • https://openalex.org/W1993678746
  • https://openalex.org/W2005539926
  • https://openalex.org/W2007088574
  • https://openalex.org/W2027686843
  • https://openalex.org/W2038185847
  • https://openalex.org/W2038467585
  • https://openalex.org/W2040060951
  • https://openalex.org/W2041251533
  • https://openalex.org/W2050520819
  • https://openalex.org/W2050710226
  • https://openalex.org/W2057621859
  • https://openalex.org/W2061765596
  • https://openalex.org/W2066076065
  • https://openalex.org/W2069431913
  • https://openalex.org/W2077897004
  • https://openalex.org/W2091905312
  • https://openalex.org/W2102617261
  • https://openalex.org/W2104001357
  • https://openalex.org/W2119593201
  • https://openalex.org/W2143969103
  • https://openalex.org/W2149196484
  • https://openalex.org/W2164398250
  • https://openalex.org/W2514133119
  • https://openalex.org/W2522408406
  • https://openalex.org/W2612836951
  • https://openalex.org/W2771625752
  • https://openalex.org/W2796668550
  • https://openalex.org/W2798336535
  • https://openalex.org/W2800544028
  • https://openalex.org/W2800585939
  • https://openalex.org/W2887663462
  • https://openalex.org/W2912982527
  • https://openalex.org/W2953379006
  • https://openalex.org/W2963369780
  • https://openalex.org/W2995590180
  • https://openalex.org/W2999679677
  • https://openalex.org/W3004547936
  • https://openalex.org/W3007345736
  • https://openalex.org/W3043730171
  • https://openalex.org/W3048881613
  • https://openalex.org/W3096940995
  • https://openalex.org/W3098385121
  • https://openalex.org/W3098793616
  • https://openalex.org/W3099795722
  • https://openalex.org/W3099801582
  • https://openalex.org/W3099896083
  • https://openalex.org/W3100229252
  • https://openalex.org/W3100543918
  • https://openalex.org/W3100666161
  • https://openalex.org/W3100884971
  • https://openalex.org/W3100983636
  • https://openalex.org/W3101862529
  • https://openalex.org/W3102421726
  • https://openalex.org/W3102432098
  • https://openalex.org/W3102575887
  • https://openalex.org/W3105161335
  • https://openalex.org/W3105790146
  • https://openalex.org/W3106055133
  • https://openalex.org/W3106089351
  • https://openalex.org/W3107566707
  • https://openalex.org/W3109194476
  • https://openalex.org/W3121198563
  • https://openalex.org/W3122494074
  • https://openalex.org/W3123856954
  • https://openalex.org/W3124466449
  • https://openalex.org/W3125070545
  • https://openalex.org/W3125232504
  • https://openalex.org/W3126429928
  • https://openalex.org/W3134267500
  • https://openalex.org/W3154961663
  • https://openalex.org/W4210290278
  • https://openalex.org/W4213443521
  • https://openalex.org/W4224275575
  • https://openalex.org/W4289710581
  • https://openalex.org/W4293228542