Sergio Torres: Gradientes de metalicidad en colas de mareas en la galaxia NGC 92

Sergio Torres Flores es Académico en la Universidad de La Serena. Oriundo de Coquimbo, Sergio obtuvo su Licenciatura en la ULS antes de graduarse como Doctor en Astronomía en la Universidad de Sao Paulo, Brasil y la Universidad de Aix Marseille, Francia. Volvió a ULS como postdoc y desde 2013 es Académico bajo el proyecto CONICYT de inserción de Capital Humano Avanzado. Lo puedes contactar en storres at dfuls dot cl

Uno de los fenómenos más espectaculares en el proceso de interacción de galaxias es la formación de 'colas de marea' (tidal tails en inglés). En múltiples ocasiones estas colas de marea son ricas en hidrógeno neutro, ingrediente necesario para formar estrellas. Modelos recientes de galaxias en interacción sugieren que el gas que forma estas 'colas' puede contener material químicamente enriquecido, el cual provendría de las regiones internas de las galaxias que estarían interactuando.

En este trabajo, analizamos las propiedades químicas de 20 regiones de formación estelar localizadas en la cola de marea de la galaxia NGC 92 (Figura 1, cuadrados inferiores rojos), una galaxia que pertenece al grupo compacto, gravitacionalmente ligado,  denominado el cuarteto de Robert, que se encuentra a una distancia de aproximadamente 45 Mpc, tiene un diámetro proyectado de ~40 kpc, y las interacciones de sus galaxias dan pasos a episodios de gran formación estelar.

Figura 1: Imagen de NGC 92 obtenida a partir de los filtros u', g' y r'. La cola de marea en NGC 92 presenta diversas regiones de formación estelar, las cuales se caracterizan por sus colores azulados. Pequeños rectángulos rojos indican la posición de las regiones estudiadas espectroscópicamente (haz click para agrandar)

Haciendo uso de espectroscopía obtenida con el telescopio Gemini-Sur, se ha estimado la abundancia de oxigeno para estas regiones, permitiendo así obtener el gradiente de metalicidad para esta galaxia, el cual es presentado en la Figura 2. Aquí se muestra que la cola de marea de NGC 92 presenta una distribución de metalicidades plana, la cual presenta el mismo nivel de oxígeno que las regiones internas de NGC 92.

Figura 2: Distribución de metales para las regiones localizadas en NGC 92. Círculos negros representan las regiones localizadas en el interior del radio óptico de la galaxia. Círculos azules corresponden a regiones localizadas en la cola de marea. Como comparación se presenta el gradiente de metales para las galaxias NGC 1512 y NGC 3621 (Bresolin et al. 2012). Haz click para agrandar

Este resultado es consistente con los modelos que predicen gradientes de metalicidad “achatados” para galaxias en interacción, los cuales serian el resultado de una mezcla de gases químicamente enriquecidos (regiones centrales) y no enriquecidos (regiones externas de las galaxias). No obstante, es importante considerar que la formación estelar que esta ocurriendo en la cola de marea puede contribuir a un aumento en la abundancia química de esta. Con datos espectroscópicos tipo IFU o Fabry-Perot se podrían confirmar cinemáticamente flujos de gas en este tipo de sistemas en interacción.

Nota: Sergio está continuando este proyecto con dos alumnos de Magíster en Astronomía en ULS. Comentarios, ideas e interesados en este tipo de estudios pueden contactarse con él en el correo storres at dfuls dot cl

"Star-forming regions and the metallicity gradients in the tidal tails: The case of NGC 92"

Sergio Torres-Flores et al. 

Accepted for publication in MNRAS - ArXiv: 1312.0812

Resumen (en inglés, después del salto - para comentarios y compartir!)

Edo Ibar: Revelando la formación estelar oscurecida en galaxias a z=1.47 con el el telescopio espacial Herschel

Edo Ibar es investigador postdoctoral FONDECYT en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Obtuvo su Licenciatura en la Universidad de Chile y el 2009 obtuvo su PhD en la Universidad de Edimburgo, ciudad donde realizó su primer postdoc, en el UK Astronomy Technology Centre. Prontamente empezará como profesor adjunto en la Universidad de Valparaíso. Puedes encontrar mas información sobre sus temas de investigación y contactarlo en su página edoibar.wix.com

Para entender la formación y evolución de galaxias es de gran importancia poder medir sus tasas (actividad) de formación estelar, siendo su trazador clásico la emisión de la línea Hα. Esta emisión, sin embargo, sufre de un considerable oscurecimiento debido al polvo que rodea a las regiones de formación estelar, implicando que lo visto es sólo una fracción de la luz originalmente emitida por la galaxia.

En el Universo Local se usa la razón entre intensidades de las líneas Hα y Hβ (el llamado "decremento de Balmer") para trazar el nivel de extinción de la línea Hα. Sin embargo en galaxias distantes, a alto redshift, la línea Hβ no es detectable, por lo que los niveles de extinción de la línea de Hα son largamente inciertos.

En esta publicación describimos estadísticamente las propiedades de galaxias del catalogo HiZELS, basados en los surveys PEP y HERMES, que presentan tasas 'normales' de formación estelar del orden de 30 masas solares por año a redshift z=1.47. El análisis se basa en observar en el infrarrojo lejano (far-IR) para medir el nivel de obscurecimiento de la luz, i.e. el nivel de extinción sufrida por la línea Hα.  En el estudio usamos imágenes profundas tomadas por la cámara milimétrica AzTEC y por los telescopios espaciales Spitzer y Herschel.

Fig 1: Flujo promedio obtenido por una estimación estadistica de "stacking", (rombos con barras de error) como función de la longitud de onda para toda la muestra de galaxias detectadas en Hα a z=1.47. Arriba a la izquierda se dan las propiedades físicas obtenidas al ajustar un modelo de radiación de cuerpo negro modificado. La distribución espectral se compara visualmente con dos galaxias, una local M82 y otra a redshift z=2.3.

La figura arriba muestra las características infrarrojas de estas galaxias. Encontramos que muchas de las correlaciones empíricas encontradas en galaxias cercanas se mantienen incluso en tiempos cuando el Universo tenía tan solo un tercio de su edad. Esta corroboración permite asumir que propiedades de galaxias cercanas son válidas también para sus análogos a alto redshift.

"Herschel reveals the obscured star formation in HiZELS Hα emitters at z=1.47"
E. Ibar, et al.
MNRAS 434, 3128 (2013) - ArXiv:1307.3556

Resumen (en inglés, después del salto)