Ricardo Salinas: Materia oscura y cúmulos globulares en galaxias elípticas aisladas

Ricardo Salinas obtuvo su doctorado en la Universidad de Concepción en 2011. Posteriormente, viajó a las gélidas tierras escandinavas para hacer un primer postdoc en el Finnish Centre for Astronomy with ESO. No satisfecho con el nivel de frío, en 2013 inició un segundo postdoc en la Michigan State University, USA. Definiéndose como un astrónomo observacional ‘completamente hardcore’, Ricardo está involucrado en varios proyectos, desde estrellas variables hasta energía oscura, aunque los cúmulos globulares ocupan 'un lugar especial en su corazón'. Lo puedes contactar en rsalinas at pa dot msu dot edu

Siendo trazadores de la formación estelar, de la distribución de masa y de procesos de acreción, el estudio de los cúmulos globulares (CGs) nos ha dado importantes pistas para entender la formación y evolución de las galaxias elípticas. Como éstas se encuentran preferentemente en cúmulos y grupos, el estudio de elípticas aisladas ha sido menos extensivo. Esto es especialmente cierto para su contenido de materia oscura y sus sistemas de CGs.

Hemos obtenido imágenes profundas de cerca de 10 galaxias elípticas aisladas usando CTIO/MOSAIC2, VLT/VIMOS y Gemini-S/GMOS, para detectar y estudiar sus CGs. Los resultados más relevantes, en estas elípticas aisladas, tienen menor frecuencia específica (número de CGs/Luminosidad de la galaxia). Es decir que a igual luminosidad de la galaxia elíptica, el número de CGs es menor en las aisladas que en una galaxia que pertenece a un grupo.

Encontramos asimismo que fracción de cúmulos ricos en metales en estas elípticas aisladas es igual o menor que las contrapartes en cúmulos de galaxias. Este resultado implica que los cúmulos globulares pobres en metales deben haber sido formados localmente, en vez de capturados desde galaxias enanas.

Perfil de dispersión de velocidad para NGC 7507. Muchos modelos usando diversas formas para el halo de materia oscura, así como distintos comportamientos para la anistropía orbital, pueden ser incluidos, pero la explicación más simple sigue siendo la mejor: un modelo sin materia oscura (línea negra continua). Extraido de Lane, Salinas & Richtler (2015) - arXiv:1502.06148

Nuestro estudio de la materia oscura en elípticas aisladas ha sido fructífero principalmente en el caso de NGC 7507 (ver Figura). Para esta galaxia encontramos que su dinámica, hasta una distancia de 15 kpc desde el centro, puede ser explicada sin necesidad de incluir un halo de materia oscura, aun cuando la predicción es que estas galaxias estén inmersas en halos oscuros masivos. Resultados preliminares en otras galaxias aisladas indican una tendencia similar.

Basado en los papers:

2015 IAUS, 309, 159 http://arxiv.org/abs/1409.6999 - Richtler, Salinas et al. 

2015 A&A, 574, A21 http://arxiv.org/abs/1411.7183 - Richtler, Salinas et al.

2015 A&A, 574, A93 http://arxiv.org/abs/1412.3402 - Lane, Salinas & Richtler

2015 A&A, accepted http://arxiv.org/abs/1502.06148 - Salinas, et al.

Roberto Muñoz: Desarrollando un método fotométrico para la selección eficiente de cúmulos globulares extragalácticos

Roberto Muñoz es postdoc en el Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica de Chile (Santiago, Chile). Roberto obtuvo su Doctorado en Septiembre del 2009 en la misma casa de estudios y luego hizo un postdoctorado en el Observatorio astronómico de la Universidad de Estrasburgo, Francia. Lo puedes contactar en rmunoz at astro dot puc dot cl

El cúmulo de galaxias de Virgo es el cúmulo de galaxias más cercano a nosotros. El origen de su nombre de debe a su proximidad a la constelación de Virgo y fue descubierto el año 1781 por el astrónomo Charles Messier. El cúmulo de Virgo contiene más de 2 mil galaxias identificadas a la fecha y cerca de 10 mil cúmulos globulares en su parte central.

Actualmente soy miembro de una colaboración internacional llamada Next Generation Virgo Survey (NGVS), la cual está compuesta por astrónomos de América del Norte, Europa y Chile. El objetivo intermedio del NGVS es hacer un catastro completo del cúmulo de Virgo y así identificar todas las estructuras desde los cúmulos globulares, pasando por las galaxias enanas y hasta llegar a las galaxias elípticas cD.

En este artículo presento las observaciones en el Infrarrojo cercano de la parte central del cúmulo de Virgo (NGVS-IR). Las observaciones consisten en imágenes en el filtro K_s de 4 grados cuadrados centrados en torno a la galaxia M87. Las imágenes fueron adquiridas con la cámara WIRCam instalada en el telescopio de 3,6 metros de diámetro Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT), el cual está ubicado en la cima del volcán Mauna Kea en la isla de Hawai, EE.UU.. La magnitud límite del survey es K=24.4 en el sistema de magnitudes AB y el seeing promedio es 0,54 segundos de arco.

Diagrama color-color de todos los objetos en la dirección del cúmulo de Virgo. El eje x corresponde al color u-i mientras que el eje y corresponde al color i-K, ambos medidos en aperturas circulares de diámetro 4". Los puntos rojos muestran los cúmulos globulares del cúmulos Virgo confirmados mediante la medición de velocidades radiales. Los cúmulos globulares ocupan una región bien definida entre la secuencia de estrellas (secuencia en la parte inferior del diagrama) y la nube de galaxias (nube de puntos en la parte superior).

Lo novedoso de este trabajo fue combinar nuestra fotometría en el filtro K_s con la fotometría en los filtros u e i presentados en el paper de datos ópticos (Ferrarese et al 2012), y así construir por primera vez el diagrama u-i versus i-K_s (diagrama uiK) de la región central del cúmulo de Virgo. El diagrama uiK (ver Figura 1) permite distinguir claramente cuatro secuencias o grupos: estrellas de nuestra Galaxia (MS stars), cúmulos globulares extragalácticos en Virgo (GCs), galaxias elípticas a redshift menor que 0.5 (Passive galaxies) y galaxias con formación estelar a redshift mayor que 0.8 (SF-ing Background). Los objetos que aparecen de color rojo corresponde a los cúmulos globulares identificados espectroscópicamente con los instrumentos HECTOSPEC en el telescopio MMT e IMACS en el telescopio Baade.

Mediante el uso del diagram uiK pudimos identificar aproximadamente 8 mil cúmulos globulares en los 4 grados cuadros centrales de Virgo, de los cuales aproximadamente la mitad eran desconocidos a la fecha. Este diagrama esta siendo utilizado por la colaboración para el diseño de surveys espectroscópicos de resolución media de los cúmulos globulares en Virgo, y cuyos resultados serán empleados para estudiar la distribución de la materia oscura en los halos de las galaxias más masivas en Virgo y determinar la dinámica global del cúmulo de galaxias de Virgo.

"The Next Generation Virgo Cluster Survey-Infrared (NGVS-IR). I. A New Near-Ultraviolet, Optical, and Near-Infrared Globular Cluster Selection Tool"

Roberto P. Muñoz, et. al

ApJS 210, 4 (2014) - ArXiv:1311.0873

Resumen (en inglés, después del salto + comentarios & compartir)