Plano de aposentadoria galáctica: galáxias early-type do ultravioleta ao infravermelho

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Herpich, Fábio Rafael
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/176802
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2017.
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spelling Plano de aposentadoria galáctica: galáxias early-type do ultravioleta ao infravermelhoFísicaGaláxiasAstronomiaTese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2017.O paradigma da classificação espectral de galáxias, largamente utilizado atualmente com o avanço das técnicas de síntese espectral, dos modelos de populações estelares e dos grandes levantamentos de dados, proporcionou a obtenção de uma quantidade sem precedentes de informações físicas acerca da evolução das galáxias no Universo. Neste contexto, utilizamos dados públicos de três grandes levantamentos de galáxias, cobrindo desde o ultravioleta (Galaxy Evolution Explorer ; GALEX), passando pelo óptico (Sloan Digital Sky Survey; SDSS), até o infravermelho médio (Wide-field Infrared Survey Explorer ; WISE), com o objetivo de investigar as propriedades de galáxias early-type classificadas com base nas linhas de emissão presentes ou ausentes em seus espectros.Investigamos as propriedades físicas no WISE da classe de galáxias hospedeiras de região de emissão nuclear de baixa ionização (LINER), definidas por meio de diagramas de diagnóstico de linhas de emissão. Neste processo, utilizamos as classes espectrais definidas através do método que leva em consideração a largura equivalente de Ha e a razão [N ii]/Ha, obtendo uma linha divisória ?ideal? que separa as galáxias do Universo Local entre as que são puramente star forming daquelas que já estão ?aposentadas? da tarefa de formar estrelas. Utilizando os indicadores morfológicos disponibilizados pelo Galaxy Zoo, percebemos que ~ 30% das galáxias classificadas como aposentadas são objetos espirais, com disco extenso dominado por regiões de formação estelar. Nestes objetos, a fibra utilizada na obtenção do espectro utilizado na classificação espectral observou apenas a região do bojo dominada por populações estelares velhas. Com estes apontamentos, selecionamos uma amostra de LINERs utilizando diferentes marcadores, de forma a testar se de fato possuem núcleo ativo (AGN) quando considerado um combinado de linhas de emissão com a cor no infravermelho. Encontramos que a maior parte destas galáxias não hospedam de fato um AGN, com suas linhas de emissão sendo providas pelas populações de estrelas evoluídas de baixa massa (HOLMES).Excluída a contribuição de AGN, investigamos as propriedades das galáxias ?aposentadas?, cuja característica é a ausência de formação estelar recente quantificada pela largura equivalente de Ha, WHa. Estes objetos pararam de formar estrelas há muito tempo e seus espectros mostram somente contribuições de estrelas velhas. São divididas em duas classes: (1) galáxias que possuem linhas de emissão fracas, com 0,5 < WHa < 3 Å (ELR); e (2) galáxias sem linhas, com WHa < 0,5 Å (LLR). Utilizando os fluxos no infravermelho médio do WISE, observamos que as ELR são mais brilhantes na banda centrada em torno de 12 µm, associada com emissão oriunda de poeira morna. Em uma comparação com os dados obtidos coma síntese espectral com o código Starlight, percebemos que estas duas classes de galáxias aposentadas também têm atenuação (AV ) diferente, com características similares às da emissão em 12 µm. Isto indica que a luz emitida pelas estrelas velhas é reprocessada por um meio difuso. Comparando galáxias similares das duas classes, não encontramos evidências de outras diferenças significativas nas propriedades de suas populações estelares, especialmente nas idades médias. Porém, análises comparativas envolvendo emissão no ultravioleta e indicadores de idade e metalicidade mostram que a metalicidade das duas classes tem uma diferença sensível, enquanto que a idade das populações estelares é sistematicamente diferente, com as ELR sendo um pouco mais jovens. Desta forma, isto implica na coexistência dos dois fenômenos: presença de gás difuso e populações estelares com idades diferentes. Neste sentido, sugerimos um cenário em que alguma formação estelar (SFR < 0,3 Msol yr -1 ) tenha ocorrido em um tempo entre 1 e 5 Gyr nas ELR através da adição de material frio do meio externo. Nas galáxias LLR, este fenômeno parou em um tempo muito maior (t > 5 Gyr), de forma que apenas são observadas as populações estelares velhas. Neste caso, nas ELRs é observada uma mistura de propriedades físicas, compostas pela parte oriunda das propriedades das estrelas velhas e pela contribuição das mais jovens. Neste cenário, a presença de um meio interestelar difuso também é compatível, uma vez que o material adquirido ainda não dissipou completamente, estando espalhado nas partes externas da galáxia.<br>Abstract : The galaxy spectral classification paradigm, largely used nowadays with the advance of the spectral synthesis techniques, the stellar population models and the large galaxy surveys, have allowed us the acquisition of a huge amount of physical properties of galaxies in the Universe. In this way, we use the data of three public surveys, covering from the ultraviolet (Galaxy Evolution Explorer; GALEX), passing through the optic (The Sloan Digital Sky Survey; SDSS), and reaching the mid-infrared (Wide-field Infrared Survey; WISE), with the aim to investigate the properties of early-type galaxies classified based on the presence or absence of emission lines in their spectra.Initially, we investigate the mid-infrared properties of galaxies hosting a low ionization nuclear emission region (LINER), defined by emission line diagnostic diagrams. We use the spectral classes defined by the method that take into account the equivalent width of Ha and the [N ii]/Ha ratio, obtaining an optimal divisor line which separate star forming galaxies from galaxies that are retired from their duty of forming stars. Selecting these galaxies using the morphological information from the Galaxy Zoo project, we realize that many of the retired galaxies have spiral morphology, with only the old bulge being observed by the SDSS fiber. We then select a sample of LINERs using different definitions to test if they are in fact hosting an active nuclei (AGN) when considering a combination of emission lines and infrared colors. We find that most of these objects are not truly AGN, but their emission lines are powered by their hot low-mass stellar populations (HOLMES).Excluded the AGN contribution, we investigate the properties of retired galaxies, characterized by the absence of recent star formation as quantified by the equivalent width of Ha, WHa. These objects stopped forming stars long ago and their spectra show only the contribution of old stellar populations. These galaxies are divided into two classes: (1) galaxies with weak emission lines, with 0.5 < WHa < 3 Å (ELR); and (2) galaxies without lines, with WHa < 0.5 Å (LLR). Using the mid-infrared fluxes from the WISE survey, we observe that ELR galaxies have brighter fluxes on the band centered at 12 µm, associated with the warm dust emission. In a comparison with the data obtained from the spectral synthesis code Starlight, we realize that these two classes of galaxies also have different attenuation parameter (A V ), which resembles the dust emission at 12 µm. This indicates that the light provided by the old stars are reprocessed by a diffuse medium. Comparing similar galaxies of both retired classes, we do not find any significant evidence of other differences in their stellar population properties, specially on the mean stellar age. However, comparative analysis involving the ultraviolet emission and the age and metallicity indicators based on the Lick indices, shows that the metallicity and the age of their stellar populations are different. In this sense, we suggest that the most probable scenario to explain this findings is that star formation have occurred in a look-back time of 1 to 5 Gyr for the ELR, which was triggered by external cold gas accretion. For the LLR galaxies, this phenomena occurred in a longer look-back time, since we only observe the emission coming from their old stellar populations. In this case, for ELR galaxies we observe a mix of physical properties, composed by the properties of their old and intermediate age stellar populations. In this scenario, the presence of a diffuse interstellar medium is also compatible, since the extra material acquired does not have completely vanished yet,being scattered in the galaxy.Fernandes Junior, Roberto CidMateus Junior, AbilioUniversidade Federal de Santa CatarinaHerpich, Fábio Rafael2017-06-27T04:22:58Z2017-06-27T04:22:58Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis1 v.| il., gráfs., tabs.application/pdf346422https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/176802porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-06-27T04:22:58Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/176802Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732017-06-27T04:22:58Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
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