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