Silvia Cristina Fernandes Rossi.

CUBES: The Cassegrain U-Band Efficient Spectrograph. Consórcio Italia - Alemanha - UK - Brazil - Polonia - Australia. Trata-se de espectrógrafo de alta eficiência, média resolução de R=20,000, na faixa ultravioleta 300-400 nm, a ser instalado no foco Cassegrain de um dos telescópios Very Large Telescope (VLT), do European Southern Observatory. É um consórcio com co-PIs em institutos com diferentes capacidades tecnológicas: Andreas Quirrenbach (Heidelberg), Chris Evans (Edinburgh), Rodolfo Smiljanic (Varsovia), Stefano Cristiani (Padova), Beatriz Barbuy (USP) and Bruno Castilho (LNA/MCTIC). Em 2014-2018 a construção de protótipo de rede de difração foi financiada pela FAPESP. Uma nova Fase A para estudos da configuração final do espectrógrafo foi lançada em 30-06-2020, dentro de um contrato a ser financiado pelo European Southern Observatory (ESO)..

With its 39m primary mirror, the ESO Extremely Large Telescope (E-ELT) will be the largest optical/near-infrared telescope ever built. MOSAIC (Multi-Object Spectrograph for Astrophysics, Inter-galactic medium studies and Cosmology) is expected to become the E-ELT?s workhorse instrument for astrophysics,
intergalactic medium studies and cosmology in the coming decades. MOSAIC will fully explore the large aperture and superb spatial resolution of the biggest eye on the sky. Key science cases involve searching for extra-galactic planets, resolving stellar populations in thousands of nearby galaxies, and studying highredshift galaxies at the edge of the visible universe. MOSAIC is a fiber-fed spectrograph, covering the telescope?s full field of view with several hundred fibers and a dozen integral field units with adaptive optics capability delivering milli-arcsec spatial resolution, providing spectra ranging from the ultraviolet to the near infrared (380 ? 2500 nm) at intermediate spectral resolution. The MOSAIC consortium includes scientists from Brazil, France, The Netherlands, and the United Kingdom, as main partners. Another 6 European countries are associated with the consortium at different levels. The Netherlands will be involved in designing and building the MOSAIC spectrographs; Brazil will contribute to its fiber system and spectrograph slit assembly.
This proposal aims to study and develop the fibers to spectrograph interface by producing prototype slit assemblies for MOSAIC, exchanging expertise between Brazilian and Dutch technicians and industry, and to scientifically explore stat-of-the-art MOS observations to optimize the scientific and technical requirements for MOSAIC.

The main aim of this project is to study the stellar populations and structure of the&#10;Milky Way, in order to better understand its formation and evolution. The targets are&#10;stars of the Galactic Bulge, Halo and Disk. The bulge is studied in terms of the chemical&#10;composition of individual stars, as well as kinematics and ages of field and globular cluster&#10;stars. The interplay between the bar and the oldest globular clusters trapped in the bar&#10;is studied by deriving their proper motions and distance. The final goal is to know if the&#10;metal-poor stars in the bulge are the oldest in the Galaxy, as this would confirm that&#10;the bulge formed first. The Galactic halo is studied through the most metal-poor stars,&#10;by carrying out abundance analysis. A selection of new targets, in particular carbon-rich&#10;metal-poor stars, is also carried out based on large surveys (Sloan Digital Sky Survey and&#10;Hamburg/ESO survey).&#10;For both the halo and bulge, the abundance pattern of the metal-poor stars ([Fe/H]-&#10;1.0 in the bulge, and [Fe/H] < -2.0 in the halo) give information on the nature of the first&#10;supernovae, that produced the chemical enrichment of the gas from which these stars&#10;formed.&#10;The Galactic disk is studied through a) old super metal-rich stars that seem to have&#10;migrated from the inner parts of the Galaxy; b) metal-rich M dwarfs; c) young stars and&#10;star forming regions.&#10;The group is expert in spectroscopy of cool stars, using low resolution spectroscopy&#10;for selecting targets, and high spectral resolution for abundance analysis and radial velocity&#10;derivation. On the theoretical side we select atomic and molecular data, including&#10;computation of hyperfine structure, and molecular constants, and produce line lists that&#10;are checked by comparison with spectra of well-known stars such as the Sun and Arcturus.&#10;For this we use model atmospheres to compute synthetic spectra, that are compared with&#10;the observed ones. We also produce composite spectra of integrated stellar populations,&#10;and intend to use integral field spectroscopy. In the study of star clusters, we also use&#10;imaging in optical and near-infrared colours, to produce colour-magnitude diagrams, and&#10;deduce their ages.&#10;For star forming regions, X-ray data from the satellites XMM-Newton and Chandra&#10;have been obtained, in order to identify young stars.&#10;Instrumentation is an important part of this project, with mainly the development of&#10;the CUBES spectrograph for the VLT/ESO, but also the ECHARPE spectrograph for the&#10;OPD/LNA/MCTI, and the MOSAIC multi-object spectrograph for the E-ELT.&#10;The CUBES spectrograph is at a stage that needs Research & Development on the&#10;ultraviolet properties of new CCD detectors, and on new gratings appropriate to the ultraviolet.&#10;These studies are useful for any present/future instrument in the ultraviolet. The&#10;MOSAIC spectrograph involves brazilian expertise on optical fibers.

Estrelas pobres em metais são a chave do conhecimento da origem dos elementos e evolução química do Universo. Neste trabalho, concentra-se em aprimorar o processo de descoberta dessas raras estrelas, estudar suas abundâncias superficiais (produzidas em supernovas ou outras estrelas evoluídas de menor massa) determinadas a partir da análise de seus espectros e interpretar seus padrões de abundância para elucidar questões sobre origem e evolução. Estudos dessas estrelas contribuem para áreas fundamentais que incluem astrofísica nuclear, condições nos primórdios dos tempos, a natureza das primeiras estrelas, formação e evolução de galáxias (incluindo a Via Lactea). Isso pode ser ilustrado com os resultados oriundos de estudos de lítio formado durante o Big Bang, de estrelas datadas em 1 Gano desse evento, as estrelas mais pobres em metais com assinaturas de abundâncias muito diferentes de todas as outras estrelas e a formação de elementos cada vez mais pesados nos primeiros Ganos. Duas áreas necessitam de reforço imediato. A primeira é melhoria nas técnicas de análise de abundâncias (melhores modelos). Enquanto modelos de atmosfera 1D/LTE fornecem um formalismo maduro e preciso, técnicas 3D/non-LTE, fisicamente mais realísticas, clamam que erros sistemáticos da ordem de 0.5 dex ou mesmo maiores são originários de resultados 1D/LTE. Pretende-se continuar com uma análise crítica sobre o assunto, ao mesmo tempo que trabalhando com melhorias de modelos de evolução estelar 1D. A segunda investida é aumentar a amostra de estrelas pobres em metais, em particular para objetos com [Fe/H] < -4 e com distâncias maiores (20- 50 kpc), incluindo galáxias satélites anãs e estrelas coincidentes com correntes do halo Galáctico. Com os futuros surveys e o aprimoramento/desenvolvimento de novos métodos de busca, estes esforços serão recompensados. Tudo isso fornecerá novas ideias sobre detalhes de nucleossíntese por um lado e, em uma escala maior, questões como a formação galáctica. Com o objetivo de otimizar esforços, este trabalho conta com a colaboração DE um grupo de pesquisadores de renome internacional .

Trata-se de projeto abrangente, envolvendo astrofísica estelar, formação de estrelas e astrofísica extragaláctica, com base em observações com os melhores instrumentos da atualidade, no óptico, infravermelho e raios-X, e cálculos. Os objetivos científicos incluem: (a)espectroscopia de alta resolução de estrelas do bojo, estrelas ultra-pobres em metais do halo; (b) espectroscopia de baixa resolução para busca de estrelas ultra-pobres em metais, estudos de estrelas fracas do bojo, e populações estelares da Galáxia; (c) imageamento de aglomerados globulares do bojo Galáctico, aglomerados globulares em galáxias próximas e aglomerados abertos; (d) criação e uso de grade de espectros sintéticos para síntese de populações e estudo de espectros integrados de aglomerados globulares e galáxias com linhas de absorção,e regiões de formação estelar.

Trata-se de projeto abrangente, envolvendo astrofísica estelar, formação de estrelas e astrofísica extragaláctica, com base em observações com os melhores instrumentos da atualidade, no óptico, infravermelho e raios-X, e cálculos. Os objetivos científicos incluem: (a)espectroscopia de alta resolução de estrelas do bojo, estrelas ultra-pobres em metais do halo; (b) espectroscopia de baixa resolução para busca de estrelas ultra-pobres em metais, estudos de estrelas fracas do bojo, e populações estelares da Galáxia; (c) imageamento de aglomerados globulares do bojo Galáctico, aglomerados globulares em galáxias próximas e aglomerados abertos; (d) criação e uso de grade de espectros sintéticos para síntese de populações e estudo de espectros integrados de aglomerados globulares e galáxias com linhas de absorção,e regiões de formação estelar. O equipamento solicitado prevê aquisição de micro-computadores de alto desempenho, que serão utilizados para cálculos e redução de dados, em combinação com a estação de trabalho Compaq-Alpha, adquirida anteriormente para o grupo.