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Estudo da Relação entre Indicadores de Dinâmica e Metalicidade em Galáxias Tipo Early Paulo Pellegrini (OV/UFRJ, ON/MCT) Beatriz Ramos (IF/UFRJ) Ricardo.

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Apresentação em tema: "Estudo da Relação entre Indicadores de Dinâmica e Metalicidade em Galáxias Tipo Early Paulo Pellegrini (OV/UFRJ, ON/MCT) Beatriz Ramos (IF/UFRJ) Ricardo."— Transcrição da apresentação:

1 Estudo da Relação entre Indicadores de Dinâmica e Metalicidade em Galáxias Tipo Early Paulo Pellegrini (OV/UFRJ, ON/MCT) Beatriz Ramos (IF/UFRJ) Ricardo Ogando (IF/UFRJ) Marcio Maia (OV/UFRJ, ON/MCT)

2 Terminologia de parâmetros básicos r e : raio que contém metade da luz da componente esferoidal estelar da galáxia e : brilho superficial médio dentro de r e V rot : velocidade de rotação medida em seu máximo σ: dispersão de velocidades estelares na região central da galáxia (pesada pela distribuição de luz) V rot / σ: suporte rotacional, importância relativa da rotação σ (km/s) V rot (km/s) Segundos de arco

3 Terminologia de parâmetros básicos Mg 2 : largura da banda de absorção do Magnésio em 5170 A Depende da quantidade do Mg, condições físicas e idade Mg e outros metais são essencialmente criados em Supernovas tipo II Mg é um estimador da metalicidade

4 Galáxias Elípticas Eferóide de perfi: log I(r) = log I e – 3.3 (r / r e ) 1/4 < 0.4 Elípticas massivas: 0.1 Elípticas intermediárias : 0.3 Forma: esferóide oblato ? esferóide tri-axial ?

5 Galáxias S0 ou Lenticulares Bojo= esferóide de perfil: log I(r) =log I e – 3.3 (r / r e ) 1/4 Disco é indicativo de rotação 1 + disco estelar fraco: log I(r) = log I 0 – 0.4 (r / r c ) + lente

6 Galáxias Espirais Bojo= esferóide perfil: log I(r) =log I e – 3.3 (r / r e ) 1/4 > 1 + disco de estrelas e gás: log I(r) = log I 0 – 0.4 (r / r c )

7 Formação da Relação Mg 2 -σ Relação Massa-Metalicidade SN ejetam metais no meio interestelar Quantidade de gás retido por uma galáxia é proporcional à sua massa Mais gás significa novas estrelas de maior metalicidade Relação Mg 2 - Esferóides como sistemas virializados: massa ~ 2 r e (σ=dispersão de velocidades) Índice Mg 2 como indicador de metalicidade

8 Projeto ENEAR Amostra homogênea de 1300 E e S0, m B <14.5 mag e v radial < 7000km/s Dados espectroscópicos das regiões centrais das galáxias: σ e índices espectrais (ex. Mg 2 ) no sistema de Lick Relação Mg 2 – σ para E e S0 log (σ) Mg 2

9 Relação Mg 2 – σ : diferença com morfologia Mg 2 log (σ) Galáxias S0s apresentam maior espalhamento no sentido de diminuir Mg 2 Diferença importante entre E e S0 é maior rotação das S0s

10 Relação Mg 2 - σ : diferença com suporte rotacional Velocidades de Rotação HyperLeda, R. Ogando (tese doutorado) Amostra limitada de 228 E e S0 disponíveis Medidas no eixo maior Mg 2 log (σ) Galáxias de maior suporte rotacional apresentam maior espalhamento no sentido de diminuir Mg 2

11 E + S0 com V rot / σ < 0.4 Mg 2, 0 = log( ) Definição de um padrão de baixo suporte rotacional Galáxias de baixa importância da rotação apresentam relação Mg 2 -σ bem definida e de menor espalhamento Mg 2 log (σ)

12 Resíduos com relação ao padrão de baixo suporte rotacional Mg 2 = Mg 2 (obs) - Mg 2,0 log ( σ) Mg 2

13 Gradação dos resíduos com a morfologia Com a importância da rotação ? Mg 2 log ( σ)

14 Protogaláxia (barions) sem rotação (baixo V rot / σ), em contração Transforma quase todo gás original em estrelas Elíptica Protogaláxia (barions) com rotação (alto V rot / σ), em contração Transforma parte do gás original em estrelas S0, Espiral Restante (gás original de baixa metalicidade) acreta como evolução secular reduz Mg 2 observado Cenário de trabalho

15 No campo: galáxias com rotação significativa preservam regiões externas e fazem evolução secular Em aglomerados: galáxias com rotação significativa perdem regiões externas e não fazem evolução secular

16 Previsões do Cenário Com relação ao padrão de baixo suporte rotacional, galáxias E e S0 de campo devem apresentar maiores resíduos negativos ΔMg 2 para maiores valores de V rot /σ. Com relação ao padrão de baixo suporte rotacional, galáxias E e S0 de aglomerados não devem apresentar grandes resíduos negativos.

17 Galáxias E e S0 de campo: objetos onde efeito deve ser mais intenso Número pequeno de galáxias com V rot determinado mas efeito pode ser verificado log (V rot / σ) ΔMg 2 resíduo relativo a baixo suporte rotacional

18 Parâmetros que exibem relação com V rot ou V rot /σ log (V rot ) log (V rot /σ) log (r e ) log (σ 2 /r e 2 ) log (σ / I e ) <μ>e <μ>e

19 ΔMg 2 log (r e ) <μ>e <μ>e log (σ / I e ) log (σ 2 /r e 2 ) Resíduos relativos a baixo suporte rotacional em função de diversos parâmetros Galáxias S0 de campo

20 <μ>e <μ>e log (r e ) ΔMg 2 log (σ / I e ) log (σ 2 /r e 2 ) Galáxias de aglomerados Ausência do efeito de diminuição de Mg 2 S0:clusters

21 Relação Mg 2 -σ para todos os esferóides

22 log ( σ) Mg 2 Gradação dos resíduos da Relação Mg 2 -σ para todos os esferóides em intervalos de e Como e correlaciona com V rot gradação é função da rotação, além de V rot /σ

23 Modelo Simples para o Resíduo da Relação Mg 2 - σ no Cenário Analisado Dimensão característica R c estabelecida pela barreira centrífuga: R c = k (V rot ) 2 / R M ext = massa externa ao esferóide estelar ocupando esferóide achatado (gás) de raio equatorial R c Resíduos dependem de suporte rotacional e V rot 7.0 Queda secular do gás causada por mecanismo semelhante à fricção dinâmica: ε t =k(V rot ) -2 Aproximação

24 V rot / σ ΔMg 2 Modelo Simples para o Resíduo da Relação Mg 2 - σ no Cenário Analisado

25 log ( σ) Modelo Simples para o Resíduo da Relação Mg 2 - σ no Cenário Analisado

26 Relação H - σ Amostra de 340 E e S0 Comportamento similar à Mg 2 -σ V rot / σ < 0.4 (menor suporte rotacional): espalhamento pequeno Hβ Resíduos com relação ao padrão de baixo suporte rotacional Hβ = Hβ (obs) – Hβ 0 Maior H : presença de estrelas mais jovens log ( σ) HβHβ

27 Maiores resíduos positivos de Hβ correlacionam com maiores resíduos negativos de Mg 2 : provenientes de população estelar mais jovem e menos metálica Galáxias de maior suporte rotacional apresentam populações estelares mais jovens e menos metálicas em seus centros, como esperado no cenário aqui analisado Maiores resíduos em ambos os casos estão relacionados às galáxias de maior suporte rotacional ΔMg 2 ΔHβΔHβ

28 Conclusões Rotação é importante no mecanismo de formação e evolução de galáxias. Propriedades químicas dos esferóides apresentam gradação com suporte rotacional: E, S0, bojos de Espirais Objetos de baixo suporte rotacional fazem esferóides de relação Mg 2 -σ homogênea e de menor espalhamento (evolução passiva ?) Objetos de suporte rotacional significativo têm relações Mg 2 -σ e Hβ-σ de maiores espalhamentos, cujas assimetrias se correlacionam, indicando populações estelares mais jovens e menos metálicas em suas regiões mais centrais, compatível com um cenário de evolução secular Mesmo que nuvem protogaláctica seja agrupada por mergers de objetos menores, fase de colapso dissipativo deve ter sido importante, como indicado pelas correlações de parâmetros com a rotação V rot e/ou o suporte rotacional V rot /σ

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30 Diferenças estatisticamente significativas

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36 Relação Mg 2 - σ: diferença com meio ambiente Galáxias de campo apresentam maior espalhamento no sentido de diminuir Mg 2 log ( σ) Mg 2


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