Estudos detalhados de galáxias lenticulares no universo local

Autor(es)

Maria Luisa Gomes Buzzo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto Astronômico e Geofísico (IAG/SBD)
• Data de defesa: 2020-07-23

Membros da banca

Claudia Lucia Mendes de Oliveira; Eduardo Serra Cypriano; Fabricio Ferrari; Karín Menéndez Delmestre

• Orientador: Claudia Lucia Mendes de Oliveira

Resumo

Galáxias S0 são supostamente uma fase de transição na vida de uma galáxia, na qual partilha propriedades tanto de galáxias elípticas como de galáxias espirais. Assim, a compreensão deste tipo de objeto pode trazer informações importantes sobre todo o campo de evolução de galáxias. As galáxias lenticulares representam quase metade da população de galáxias gigantes no universo próximo, no entanto, a sua história de formação, e se são uma classe de objetos única ou composta, continuam a ser questões em aberto na astronomia moderna. Neste trabalho, estudamos esta classe de galáxias em três frentes usando diferentes conjuntos de dados: primeiro, olhamos para uma galáxia lenticular totalmente formada, NGC 3115, usando dados em variados comprimentos de onda em busca de recuperar a sua história de formação e evolução; em segundo lugar, olhamos para um evento que poderia gerar uma galáxia S0, a fusão massiva NGC 1487, usando dados em espectroscopia de campo integrado (IFS) do MUSE/VLT. Finalmente, estudamos a distribuição de galáxias S0 no universo local usando dados fotométricos do mapeamento S-PLUS. Reunindo estes três trabalhos, pretendemos proporcionar uma melhor compreensão das galáxias lenticulares no universo local e identificar quais são os progenitores e os cenários de formação mais prováveis em diferentes ambientes. No esquema de classificação de Hubble, galáxias lenticulares são definidas como tendo um disco, sem braços espirais. No entanto, um estudo mais detalhado revela que estas apresentam várias subcomponentes, como um disco, um bojo, e em alguns casos também uma barra e lentes. A decomposição de uma galáxia nas suas componentes permite recuperar os gradientes de cor presentes no sistema, a sua história de formação estelar e, finalmente, a sua história de formação. Utilizamos GALFITM para realizar esta decomposição em variados comprimentos de onda simultaneamente da galáxia lenticular mais próxima da Via Láctea, NGC 3115, resultando na descrição de suas populações estelares em três componentes principais, incluindo um bojo, um disco fino e um disco espesso. Recuperamos diagramas cor-magnitude pixelizados e a distribuição espectral de energia das componentes. Os resultados mostram que a maioria da massa da galáxia se encontra na região do bojo e que esta é a componente mais azul, sugerindo tanto atividade de núcleos ativos de galáxias (AGN) como eventos recentes de formação estelar. Mostramos que esta galáxia possui uma barra e características semelhantes à espirais, provavelmente criadas durante uma interação recente. Finalmente, propomos um cenário para a formação de NGC 3115 com base numa fusão inicial rica em gás, seguida por uma sequência de acréscimos e feedback de AGN, responsável pela cessão da formação estelar na galáxia, até que um encontro recente reacendeu a formação estelar no bojo e gerou as características em espiral observadas. É bem conhecido que galáxias S0 podem ser formadas por diferentes processos, e por isso aqui estudamos a eficácia de fusões massivas como um dos mecanismos de formação das galáxias S0. Usando dados em IFS do MUSE/VLT da galáxia em interação NGC 1487, estudamos as propriedades físicas e cinemáticas do sistema. Encontramos uma inversão no gradiente de metalicidade do sistema NGC 1487, explicada por processos de mistura de metais. O campo de velocidade revelou um padrão de rotação numa das subcomponentes de NGC 1487, mostrando que a galáxia pode estar em processo de recriação de um disco. Concluímos que se a evolução do sistema levar à formação de um disco, então este evento de fusão poderia evoluir passivamente para se tornar uma galáxia S0 em vários giga-anos. Finalmente, para compreender a distribuição das galáxias lenticulares no universo local, e o papel dos ambientes na sua formação, determinamos redshifts fotométricos e tipos espectrais de galáxias no mapeamento S-PLUS. Identificamos os objetos melhor ajustados pelo espectro teórico de galáxias lenticulares e encontramos a sua distribuição em todo o universo local. Os resultados mostram que as S0s se encontram, na sua maioria, em regiões aglomeradas e estão dificilmente isoladas. Além disso, mostramos que entre as galáxias identificadas como lenticulares de acordo com o seu tipo espectral, as que apresentam baixas taxas de formação estelar também apresentam uma morfologia visual típica das galáxias lenticulares, enquanto as que apresentam altas taxas de formação estelar são provavelmente lenticulares com atividade nuclear ou galáxias espirais classificadas incorretamente. (AU)

• Processo FAPESP: 18/09165-6 - Estudo da história de formação de galáxias usando fotometria multi-banda
• Beneficiário: Maria Luísa Gomes Buzzo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado