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Proyectos de investigación astrofísica

El Universo Local

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Las Galaxias Barradas: Evolución y Consecuencias (P/300724)

J H KNAPEN

Fatemeh Tabatabaei, Cristina Martínez Lombilla, Simón Díaz García, Roshan Nushkia Chamba

R. Buta (Univ. Alabama); E. Laurikainen, H. Salo, S. Comeron, J. Laine (Univ. Oulu); E. Brinks, M. Sarzi (Univ. Hertfordshire, RU); P. James, C. Collins, I. Steele, S. Longmore, S. Wich, L. Kelvin (Liverpool John Moores Univ., R.U.); M. Querejeta (ESO, Alemania); R. Peletier, S. Trager, M. Wilkinson (Groningen, Paises Bajos); B. Elmegreen (IBM, EEUU); D. Elmegreen (Vassar, EEUU); R. Beswick (Manchester, R.U.); I. McHardy (Southampton); B. Madore, M. Seidel (Carnegie); S. Erroz (ETH Zurich); J. Lee (STScI), J. Braine (Bordeaux), C. Kramer (IRAM), S. A. Mao (MPIfR), E. Schinnerer, R. Leaman (MPIA), R. J. Kennicutt (IOA, Cambridge) & The KINGFISH collaboration, J. van Loon (Keele University), C. Horrellou (Onsala Space Observatory) & The MKSP collaboration, A. Scaife (Manchester University), B. Dullo (UCM), T. Martinsson (CSIC), V. Debattista (University of Central Lancashire)

Introducción

La mayoría de las galaxias en el Universo local tienen barra y por las imágenes del Telescopio Espacial Hubble (HST), sabemos que la proporción de galaxias barradas no ha variado mucho durante los últimos 8 mil millones de años (z~1). Dado que las barras son desviaciones de un potencial gravitatorio axisimétrico, tienen importantes consecuencias para la dinámica y la evolución de las galaxias en las que están. En este Proyecto se estudia la estructura y la evolución de las barras galácticas, y las consecuencias de su existencia para temas tan variadas como la distribución y las propiedades del medio interestelar, la formación estelar, y la estructura de sus galaxias. En primer lugar, se investigarán las propiedades fundamentales de las barras y los discos, analizando muestras de galaxias observadas con diversos telescopios modernos. Se utilizarán imágenes en el infrarrojo cercano, óptico y radio, obtenidas con Spitzer y telescopios en tierra, para estudiar las barras cercanas, e imágenes del Hubble para estudiar galaxias a distancias más grandes. En segundo lugar, se estudiarán algunas de las consecuencias de las barras, en particular cómo están relacionadas con la evolución secular de las galaxias. Incluye el estudio detallado de anillos galácticos, y de las propiedades de las barras en las galaxias lenticulares en comparación con las que están en galaxias espirales. En tercer lugar, se estudiará la estructura, la cinemática y la evolución de los discos galácticos a base de imágenes y espectros de galaxias cercanas y a desplazamientos al rojo de hasta 1.

Hitos

- Se analiza la posición de la truncación en dos galaxias espirales de canto, NGC 4565 y NGC 5907 (desde NUV hasta NIR) y su dependencia con la altura y la longitud de onda. Se ha visto que es independiente de ambos y se han calculado las velocidades de crecimiento de los discos galácticos para un escenario inside-out (de dentro hacia afuera) de formación de galaxias. La tasa de crecimiento obtenida es menor de 0.6-0.9 kpc/Gyr.

- Se descubre el papel que juega el componente no-térmico del medio interestelar en la extinción de la formación de estrellas masivas y envié un artículo a Nature Astronomy, donde fue aceptado para publicación.

- Se estudia la distribución espectral de energía (SED) de la emisión contínua de radio (RC) en la muestra KINGFISHER de galaxias cercanas para comprender la energética y origen de la emisión. Comparando la distribución espectral de energía en radio e IR, descubrimos que el cociente FIR-a-MRC podría decrecer con el ritmo de formación estelar (SFR), debido a la amplificación de los campos magnéticos en regiones de formación estelar. Esto particularmente implica una disminución del cociente a altos corrimientos al rojo (z), donde se detectan mayormente galaxias luminosas/formando estrellas.

- Se comienza la Red Innovativa de Formación (ITN) SUNDIAL, financiada por la UE, y contraté a un estudiante de doctorado para trabajar en el proyecto.

- Se editan dos libros que fueron publicados en 2017: volumen de actas del Simposio de la Unión Astronómica Internacional (IAU) (proceedings publicados por Cambridge) y volumen conteniendo 10 invited reviews (ponencias invitadas) sobre la Periferia de las Galaxias, publicado por Springer. Fui co-autor de una de las ponencias junto a Ignacio Trujillo.

- Se han presentado imágenes de radio de alta sensibilidad con eMERLIN de la galaxia Seyfert NGC 4151 en 1.51 GHz, y se han comparado las nuevas imágenes de eMERLIN con observaciones de archivo de MERLIN de 1993 para determinar el cambio en la morfología de jet durante los 22 años transcurridos entre las observaciones. Se ha informado un incremento de casi un factor 2 en el pico de densidad de flujo en el componente nuclear central, C4, que se cree que alberga un agujero negro, pero un probable descenso en algunos de los otros componentes, posiblemente debido a expansión adiabática. La fotoionización del AGN central, con ionización adicional del jet, es responsable de las propiedades de las líneas de emisión observadas en la región central.

- Utilizando datos de IAC Stripe82 Legacy Project para estudiar la fotometría superficial de 22 galaxias cercanas, de cara o con inclinaciones moderadas, hemos encontrados truncamientos en tres galaxias, así como evidencia de halos en muchas más. La presencia de estos halos y de truncamientos es recíprocamente excluyente, y argumentamos que la presencia de halos estelares y/o luz difusa/dispersa de la PSF puede ocultar truncamientos.

- Se han descrito un sistema aéreo no tripulado equipado con una cámara térmica-infrarroja y una pipeline de software que hemos desarrollado para monitorizar poblaciones de animales con propósitos de conservación. Hemos demostrado que la pipeline trabaja de manera fidedigna y se ha descrito cómo se puede utilizar para estimar la completitud de distintos conjuntos de datos observacionales, para objetos de un determinado tipo en función de la altura, observando condiciones, etc. Un paso crucial es convertir el material del rodaje del video en información útil científicamente, tal como la distribución espacial y densidad de distintas especies animales.

 

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