The Carina Project. VII. Toward the Breaking of the Age-Metallicity Degeneracy of Red Giant Branch Stars Using the C U, B, I Index

Monelli, M.; Milone, A. P.; Fabrizio, M.; Bono, G.; Stetson, P. B.; Walker, A. R.; Cassisi, S.; Gallart, C.; Nonino, M.; Aparicio, A.; Buonanno, R.; Dall'Ora, M.; Ferraro, I.; Iannicola, G.; Pulone, L.; Thévenin, F.
Referencia bibliográfica

The Astrophysical Journal, Volume 796, Issue 2, article id. 90, 10 pp. (2014).

Fecha de publicación:
12
2014
Número de autores
16
Número de autores del IAC
4
Número de citas
14
Número de citas referidas
13
Descripción
We present an analysis of photometric and spectroscopic data of the Carina dSph galaxy, testing a new approach similar to that used to disentangle multiple populations in Galactic globular clusters (GCs). We show that a proper color combination is able to separate a significant fraction of the red giant branch (RGB) of the two main Carina populations (the old one, ~12 Gyr, and the intermediate-age one, 4-8 Gyr). In particular, the c U, B, I = (U – B) – (B – I) pseudo-color allows us to follow the RGB of both populations along a relevant portion of the RGB. We find that the oldest stars have a more negative c U, B, I pseudo-color than intermediate-age ones. We correlate the pseudo-color of RGB stars with their chemical properties, finding a significant trend between the iron content and the c U, B, I. Stars belonging to the old population are systematically more metal-poor ([Fe/H] =–2.32 ± 0.08 dex) than the intermediate-age ones ([Fe/H] =–1.82 ± 0.03 dex). This gives solid evidence of the chemical evolution history of this galaxy, and we have a new diagnostic that can allow us to break the age-metallicity degeneracy of H-burning advanced evolutionary phases. We compared the distribution of stars in the c U, B, I plane with theoretical isochrones, finding that no satisfactory agreement can be reached with models developed in a theoretical framework based on standard heavy element distributions. Finally, we discuss possible systematic differences when compared with multiple populations in GCs.
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