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Proyectos de investigación astrofísica

El Universo Local

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Poblaciones Estelares en Galaxias (P/309403)

S HIDALGO RODRÍGUEZ

A. Aparicio Juan, M. Monelli, A. Rosenberg González, A. del Pino Molina, S. Murabito, M. Simioni, M. Bettinelli

Colaboradores del IAC: C. Gallart Gallart, R. Carrera Jiménez

J. Alonso, D. Minniti, M. Zoccali (PUC, Chile); N. Arimoto (NAOJ, Japón); S. Beaulieu (Univ. Waterloo, Canadá); R. Buonanno, F. Fusco (Univ. Roma Tor Vergata, Italia); S. Cassisi, A. Pietrinferni (INAF-Téramo, Italia); L. Carigi (IA-UNAM, México); J.M. Carrasco, C. Jordi, F. Figueras (UB, España); K. Freeman (Research School of Astronomy & Astrophysics, Australia); E. Kirby (Univ. California at Irvine, EEUU); E. Lokas (Centro Astronómico Nicolaus Copernicus, Polonia); A. Milone (Australian National Univ.); T. Mineikis, D. Narbutis (Vilnius Astronomical Obs. Lituania); A. Monachesi (Univ. Michigan, EEUU); S. Okamoto (KIAA-PKU, China); A. Piatti (Obs. Astronómico de Córdoba, Argentina); V. Nascimbeni, G. Piotto (Univ. Padua, Italia); E. Skillman (Univ. Minnesotta, EEUU)

Introducción

El objetivo general del Proyecto es el estudio de la estructura, historia evolutiva y proceso de formación de galaxias a través de sus poblaciones estelares resueltas, tanto a partir de fotometría como espectroscopia. El proyecto puede dividirse en cuatro líneas principales:

I. Historia de formación estelar en el Grupo Local.

El objetivo de esta línea es la caracterización de la estructura espacio-temporal de las galaxias del Grupo Local mediante la observación de sus estrellas individuales. Un objetivo fundamental es la determinación de las historias de la formación estelar (HFE) detalladas y extendidas a toda la historia evolutiva de la galaxia con objeto de determinar el grado de importancia que los procesos cosmológicos (tales como la reionización o self-shielding) o locales (barrido de gas por supernovas, fuerzas de marea, migración estelar) tuvieron en su formación.

II. Multipoblaciones estelares en cúmulos globulares.

De forma contraria al paradigma clásico, hay evidencias de que los cúmulos globulares (CG) albergan más de una población estelar de diferente composición química. Observaciones fotométricas de los CG usando el HST muestran fuertes evidencias de múltiples secuencias principales en el DCM. El objetivo de la línea es caracterizar dichas multipoblaciones en CG.

III. Formación y estructura de la Vía Láctea.

Esta línea tiene como eje principal el estudio del disco de la Vía Láctea a través de los cúmulos abiertos y de los datos que proporcionará GAIA (espacio) y el survey VVV (Telescopio Vista). Este tipo de datos van a dar una oportunidad única de conocer la historia de formación estelar en el disco galáctico (GAIA) y en el bulbo (VVV). En este marco, es necesario adecuar las herramientas desarrolladas por nuestro grupo para el análisis de poblaciones estelares al tipo de datos que suministrará tanto GAIA como VVV.

IV. Evolución estelar y diagrama color-magnitud sintético.

Nuestro grupo está trabajando en el desarrollo de una nueva librería de evolución estelar. Hay una necesidad en la comunidad científica de mejorar la confianza y exactitud de la computación de modelos estelares mediante la incorporación de las últimas mejoras en el campo de la física tales como la Ecuación de Estado, nuevas cálculos en tablas de opacidades o en secciones nucleares efectivas.

Hitos

Usando datos de HST, se ha obtenido la historia de formación estelar de la galaxia irregular NGC 6822. Se ha encontrado un incremento en la formación estelar en los últimos 500 millones de años en dos regiones de la galaxia. Este incremento significativo en la formación estelar podría indicar la formación incipiente de brazos espirales en NGC 6822, por lo que sería la primera vez que se encuentran este tipo de estructuras estelares en una galaxia irregular. Los resultados han sido publicados en A&A por Fusco et al. (2014).

Se ha encontrado fuertes asimetrías en la distribución espacial de las poblaciones estelares de Fornax que incluyen diferentes longitudes de escala en función de la edad, con estrellas más jóvenes concentradas preferentemente en el centro de la galaxia, y patrones de rotación correlacionados con la edad y metalicidad de las poblaciones estelares. Se ha encontrado un cambio súbito en la orientación del momento angular de Fornax hace unos Gaños, indicando una posible fusión con otro sistema estelar. Este resultado implica que las galaxias enanas no son sistemas estelares simples y que han sufrido importantes interacciones con otras galaxias enanas y no sólo con la V.L. Estos resultados forman parte de la Tesis de Andrés del Pino, presentada en noviembre de 2014.

Usando datos del HST, se ha analizado por primera vez la HFE de dos galaxias esferoidales satélites de M31: And II y And XVI. Se ha encontrado que ambas muestran una formación estelar más extendida que otras galaxias esferoidales aisladas, como Cetus o Tucana. En concreto, And II muestra indicios de una parada abrupta en su formación estelar hace unos 10 Gyr y un posterior encendido de la formación estelar 2 Gyr después, apuntando a una posible interacción con otro sistema estelar.

Se ha completado el catálogo de observaciones del proyecto ESPIGA, enfocado a estudiar la formación estelar temprana en galaxias enanas satélites de la V.L. Este catálogo consiste en 8 galaxias ultra-débiles observadas con el telescopio INT en el ORM usando multibanda: ugri.

 

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