Sonia Duffau: Estudiando la Corriente Estelar de Virgo

jueves, 20 de marzo de 2014

Sonia Duffau es postdoc en el observatorio de la Universidad de Heidelberg. Ella realizó la Licenciatura en Física en la Universidad de Chile y posteriormente el Doctorado en Astronomía en el programa conjunto Universidad de Chile con Universidad de Yale. Sonia va a comenzar un postdoc en la Universidad Católica de Chile en los próximos meses. La puedes contactar a sonia dot duffau at gmail dot com


Numerosas simulaciones de la formación de la Vía Láctea han predicho que los halos de galaxias de disco deberían contener multiples sub-estructuras producto del proceso de acreción de galaxias enanas. En este contexto, estudiamos el complejo de sobre-densidades reportadas en la dirección de la constelación de Virgo. Esta región ha sido debatida largamente debido a que numerosos estudios han intentado comparar sus resultados usando cada uno distintos trazadores del halo.

Con el fin de ofrecer una visión consistente de esta región, hemos obtenido velocidades radiales y metalicidades para 82 RR Lyrae (RRLs) del catálogo QUEST. Esta muestra cubre 90 grados cuadrados en el cielo y se distribuye, en distancia heliocéntrica, de los 4 a los 23 kpc. Usando un algoritmo para encontrar grupos en espacio de fase (i.e. distancias y velocidades) , y modelando la componente suave del halo en la region, hemos identificado los cinco grupos de RRLs mas significativos. Algunos de estos grupos ya se conocían o se sospechaba que existían. Hemos examinado los catálogos de RRLs de SEKBO y Catalina, y tambien hemos incluído RRLs brillantes de QUEST, los catalogos de estrellas BHBs (estrellas azules de la rama horizontal)  y el catálogo de Gigantes Rojas del sondeo de Spaghetti, por estrellas que puedan estar relacionadas con los grupos de RRLs encontrados en este trabajo.

El grupo mas significativo de RRLs es el de la Corriente Estelar de Virgo (VSS, reportada por primera vez por esta autora en 2006) identificada aqui como grupo A, compuesto de al menos 10 RRLs y 3 BHBs. Este grupo tiene una distancia media de 19.6 kpc y una velocidad radial media de Vgsr = 128 km/s, como se calcula de los miembros RRLs. Con las velocidades revisadas reportadas aqui, ya no existe mas la diferencia entre el pico de velocidades de las RRLs del VSS, y el prominente pico de velocidades de las estrellas de secuencia principal del turn-off ya reportadas anteriormente por otros autores en la misma dirección y a similar distancia (S297+63-20.5).

La ubicación en espacio de fase de otros dos grupos (F y H) sugiere una posible conexión con el VSS, que no puede descartarse a este punto, aunque los colores del turn-off del VSS y del grupo H, como identificados por Newberg et al. 2007, sugieren que estos podrían estar compuestos por poblaciones diversas. Otros dos grupos, B y D, se encuentran a distancias medias de 19 y 5.7 kpc, y a velocidades radiales medias de Vgsr = -94 y 32 km/s. El grupo D es el mas numeroso y a la vez el mas extendido en RA.

Fig 1; trazadores del halo cuyas distancias y velocidades están disponibles en la literatura. Círculos representan RRLS (círculos sólidos son estrellas del catálogo QUEST, incluyendo las reportadas en este trabajo; círculos vacíos corresponden a estrellas de los catálogos SEKBO y Catalina), los símbolos + son estrellas BHB de Sirko et al. (2004), Brown et al. (2008) y Brown et al. (2010), triángulos son gigantes rojas de Starkenburg et al. (2009) y gigantes M de Majewski et al. (2004). Las letras indican el grupo.
Una comparación con los modelos mas recientes de la destrucción de la galaxia enana de Sagitario indica que ninguno de los grupos mencionados anteriormente esta relacionado con ella. En vez de ser el producto de un evento de acreción único, el exceso de estrellas encontrado en Virgo parece estar compuesto por numerosas sub-estructuras a lo largo de la misma linea de visión.


"A comprehensive view of the Virgo Stellar Stream"
Sonia Duffau et al.
Aceptado en A&A, ArXiv: 1403.2388

Resumen (en inglés, después del salto + comentar & compartir)
Radial velocities and metallicities have been measured for 82 RR Lyrae identified by the QUEST survey in the direction of the Virgo constellation. Distributed over 90 sq. deg. of the sky, they lie from 4 to 23 kpc from the Sun. Using an algorithm for finding groups in phase space and modeling the smooth halo component in the region, we identified the 5 most significant RRLS groups. We have examined the SEKBO and the Catalina catalog of RRLS (Prior et al. 2009, and Drake et al. 2013), as well as the bright QUEST RRLS sample (Vivas et al. in prep.), the catalogs of Blue Horizontal Branch stars compiled by Sirko et al (2004) and Brown et al (2008, 2010) and the catalog of Red Giant stars from the Spaghetti survey, for stars that may be related to the QUEST RRLS groups. The most significant group of RRLS is the Virgo Stellar Stream (VSS, Duffau et al 2006), group A, which is composed of at least 10 RRLS and 3 BHB stars. It has a mean distance of 19.6 kpc and a mean radial velocity Vgsr = 128 km/s, as estimated from its RRLS members. With the revised velocities reported here, there is no longer an offset in velocity between the RRLS in the VSS and the prominent peak in the velocities of main-sequence turnoff stars reported by Newberg et al (2007) in the same direction and at a similar distance (S297+63-20.5). The location in phase space of two other groups (F,H) suggests a possible connection with the VSS, which cannot be discarded at this point, although the turnoff colors of the VSS and group H, as identified from Newberg et al. (2007), suggest they might be composed of different populations. Two more groups (B,D), are found at mean distances of 19 and 5.7 kpc, and mean radial velocities of -94 and 32 km/s. None of our groups seems to relate to Sgr streams. The excess of stars observed in Virgo appears to be composed of several halo substructures along the same line of sight.

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