RT info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
T1 Understanding the outskirts of disc galaxies
A1 Serrano Borlaff, Alejandro
A2 Programa de Doctorado en Astrofísica
K1 ASTRONOMIA Y ASTROFISICA
K1 GALAXIAS
K1 TELESCOPIOS
K1 FOTOMETRIA
AB Las regiones externas de las galaxias contienen múltiples pistas sobre los procesos deformación que dieron lugar a los distintos tipos morfológicos observados en la actualidady su evolución. Sin embargo, el análisis del Universo a bajo brillo superficial esta limitadopor la profundidad de las imágenes actuales y la presencia de diversos tipos de efectossistemáticos; efectos de proyección, contaminación por función de dispersión de punto(PSF), sobre-substracción de nivel de cielo, entre otros. En esta tesis doctoral noscentramos en el estudio de las propiedades de las partes externas de las galaxias de disco,combinando simulaciones, modelos y observaciones con nuevos métodos y herramientasestadísticas para evitar efectos sistemáticos.En la primera parte de esta tesis (Borlaff et al. 2016) nos centramos en el efectodel incremento de la escala vertical de disco como función del radio galáctico sobre losperfiles de brillo superficial de galaxias de canto. Este fenómeno (llamado flaring) ha sidodetectado en el disco estelar de simulaciones de galaxias y en galaxias reales, incluyendola propia Vía Láctea. Mediante el uso de modelos de galaxias 3D realistas basados enobservaciones, demostramos que los flares pueden producir truncamientos en los perfilesde brillo superficial de galaxias con muy alta inclinación. Por otro lado, los flares noproducen ningún efecto en galaxias a baja inclinación, lo cual explica parcialmente larelativa alta frecuencia de detección de truncamientos en galaxias de canto. Además,nuestros modelos reproducen la distribución del cociente entre la escala de disco internay externa al truncamiento (Martín-Navarro et al. 2012), previamente asociada a unacaída brusca en la tasa de formación estelar. Finalmente, observamos que los flaresexplican la caída en la intensidad de los truncamientos a mayores distancias del planogaláctico observada por Pohlen et al. (2007) y Martinez-Lombilla et al. (2018).En Borlaff et al. (2017, 2018) analizamos las propiedades de los discos antitruncadosde galaxias lenticulares a distancias cosmológicas. El objetivo es comprobar si las relaciones de escala en estructura y fotometría descubiertas previamente en Borlaff et al.(2014) en galaxias lenticulares con perfil Tipo III a z = 0 son compatibles con unamuestra de objetos del mismo tipo fuera del Universo local. En Borlaff et al. (2017)identificamos una muestra de galaxias de la secuencia roja en el campo cosmológicoGOODS-N, clasificándolas morfológicamente por su forma aparente, perfil de brillo superficial y la tasa de formación estelar (SFR). Después, descomponemos y corregimos lasimágenes de efectos de PSF. Generamos perfiles de brillo superficial y los clasificamosen los distintos subtipos mediante el uso de herramientas estadísticamente robustas desarrolladas por nosotros con este objetivo. Finalmente identificamos 14 galaxias S0 conperfiles Tipo III a 0.2 < z < 0.6.En el segundo articulo de la serie (Borlaff et al. 2018), analizamos las propiedadesestructurales y fotométricas de los discos antitruncados de esta muestra, comparándolascon una muestra de objetos del mismo tipo en el Universo local. Los resultados mues-tran que la estructura general de los discos antitruncados en galaxias lenticulares no hacambiado significativamente desde 0.4 < z < 0.6, aunque su brillo en la banda R hadisminuido en ∆μ ∼ 1.5 mag arcsec −2 desde z ∼ 0.6. Comparamos los resultados con una red de evolución de modelos de población estelar única (SSP) con el objetivo deobtener una estimación sobre la época de formación de la población estelar dominanteen las galaxias S0 Tipo III. Los modelos muestran que, si la historia de formación estelar(SFH) de las S0 Tipo III puede aproximarse como un único brote de población estelar,este brote tuvo que tener lugar a z < 1.2. En cualquier otro caso, la SFH debe ser másextendida en el tiempo o presentar diversos brotes de formación estelar.El último capítulo de la tesis esta dedicado a las observaciones en infrarrojo cercano(NIR) del Campo Ultra Profundo de Hubble (HUDF). Para continuar el análisis de laspartes externas de galaxias de disco hacia rangos mayores de desplazamiento al rojoson necesarias observaciones en el rango espectroscópico del NIR. Sin embargo, el limitede brillo superficial de la mayor parte de las exploraciones desde telescopios en tierrao espaciales esta dominada por efectos sistemáticos, en lugar del cociente de señal aruido. Los efectos de sobre-sustracción de cielo, contaminación de PSF, persistencia enel NIR y residuos de corrección de campo plano generan desviaciones irreversibles enlos mosaicos finales y por lo tanto en los resultados científicos. Mitigar estos efectosrequiere un tratamiento cuidadoso y robusto de las exposiciones individuales. Se haobservado que la estructura de bajo brillo superficial de los mosaicos de HUDF obtenidosusando la cámara WFC3/IR del Hubble Space Telescope (ver XDF, Illingworth et al.2013; HUDF12, Koekemoer et al. 2013) fue significativamente sobre sustraída durante elproceso de reducción de los datos. En Borlaff et al. (submitted) probamos una serie detécnicas para mejorar el proceso de reducción de datos de WFC3/IR en el HUDF. Estosmétodos incluyen auto-calibración de campo plano, corrección de persistencia, correcciónde gradientes residuales y ajuste del nivel de cielo relativo de las exposiciones, así comocombinación robusta de las imágenes. Como resultado de estas mejoras, recuperamos laestructura externa de las galaxias presentes en los mosaicos, aumentando la profundidadde las imágenes debido a la reducción de los efectos sistemáticos. La nueva versión delos mosaicos NIR del HUDF preserva mejor las propiedades de los objetos a todas lasescalas angulares y de intensidad, permitiendo de esta manera el estudio del Universo abajo brillo superficial mediante todas las técnicas actuales y propuestas.
YR 2018
FD 2018
LK http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/23853
UL http://riull.ull.es/xmlui/handle/915/23853
LA en
DS Repositorio institucional de la Universidad de La Laguna
RD 02-may-2024