Um estudo pancromático espacialmente resolvido dos 500 pc centrais da galáxia NGC1052

Abstract

Com o objetivo de entender as limitações de modelos de população estelar no infravermelho próximo (NIR), realizamos na presente tese um teste extensivo de bibliotecas de modelos de populações estelares simples no NIR em comparação com o óptico. Tal estudo foi feito ajustando o espectro inteiro com o programa starlight e através da comparação de índices espectrais. Os principais resultados obtidos foram (i) bibliotecas de modelos NIR com baixa resolução espectral produzem resultados que dependem da escolha da biblioteca estelar e não produzem resultados consistentes entre si (ii) de maneira geral, bibliotecas no NIR com baixa resolucão espectral tendem a superestimar a extinção por poeira e a quantidade de população estelar jovem e (iii) para bibliotecas com alta resolução espectral, este cenário é consideravelmente melhor, com as duas bibliotecas testadas produzindo resultados mais compátíveis com os resultados encontrados no óptico. Com a metodologia consolidada, utilizamos cubos de dados no óptico e no NIR, ambos obtidos com o telescópio Gemini, para mapearmos a população estelar da galáxia elíptica NGC1052. A partir dos dados ópticos, a galáxia NGC1052 apresenta população estelar velha em todos os pontos do cubo de dados. No entanto, a partir de dados no NIR, os mesmos pontos apresentam uma contribuição de população estelar de idade intermediária. Afim de detectar populações sensíveis aos dois intervalos de comprimento de onda, combinamos os dois conjuntos de dados em um único cubo de dados, analisando assim simultaneamente o óptico e o NIR. Os resultados obtidos nesta análise pancromática mostram que a população estelar que domina a luz desta galáxia é predominantemente velha. Argumentamos que a divergência entre os resultados ópticos e NIR pode ser explicada pela baixa razão sinal-ruído da banda J e a ausência de dados na banda H, a qual contém grande parte das absorções estelares no NIR. Também mapeamos as propriedades do gás desta galáxia, encontrando 5 componentes cinemáticas nas linhas de emissão: (1 e 2) Duas componentes espacialmente não resolvidas, sendo uma componente larga em Hα, com um FWHM~de 3200kms-¹ e uma componente intermediária-larga no dubleto [Oiii] λλ4959,5007; (3) uma componente estendida de largura intermediária com 280<FWHM<450kms-¹ e velocidade central de at e 400kms-¹, e que domina o fluxo em nossos dados; (4 e 5) duas componentes estreitas (FWHM<150kms-¹), uma em [Oiii], e uma visível nas demais linhas de emissão, a qual se estende além de nossos dados. Nossos resultados também sugerem que a ionização em nosso campo de visão não pode ser explicada por apenas um mecanismo, de modo que fotoionização domina no núcleo com as demais regiões sendo ionizadas por uma combinação de choques e fotoionização.

Aimed at understanding the limitations of stellar population models in the nearinfrared (NIR), we performed in the present thesis an extensive test of simple stellar population model libraries in the NIR compared to the optical. This study has been made by tting the spectra with starlight program and also comparing spectral indexes. The main results obtained were (i) NIR libraries with low spectral resolution produce results that depend on the choice of library and also do not produce consistent results (ii) generally, NIR libraries with low spectral resolution tend to overestimate dust extinction and the amount of young star population and (iii) for libraries with high spectral resolution, this scenario is considerably better, with the two libraries tested producing results more compatible with results found in the optical. With the methodology consolidated, we used optical and NIR data cubes, both obtained with the Gemini telescope, in order to map the stellar population of the elliptical galaxy NGC1052. From the optical data, the galaxy NGC1052 has an old stellar population at all points of the data cube. However, from NIR data, the same points present a contribution of intermediate age stellar population. In order to detect populations sensitive to both wavelength ranges, we combine the two sets of data in a single datacube, analyzing optical and NIR simultaneously. The obtained results from this panchromatic analysis show that the stellar population that dominates the light of this galaxy is predominantly old. We argue that the divergence between the optical and NIR results can be explained by the low signal-to-noise ratio of the J band and the absence of data in the H band, which contains a large part of the stellar absorptions in the NIR. We also mapped the gas properties of this galaxy, detecting ve kinematic components: (1 and 2) Two spatially unresolved components, being a broad line region visible in Hα, with a FWHM of~3200kms-¹ and an intermediate-broad component seen in the [Oiii]λλ4959,5007 doublet; (3) an extended intermediate-width component with 280<FWHM<450kms-¹ and centroid velocities up to 400kms-¹, which dominates the flux in our data; (4 and 5) two narrow (FWHM<150kms-¹) components, one visible in [Oiii], and one visible in the other emission lines, extending beyond the eld-of-view of our data. Our results also suggest that the ionization within the observed field of view cannot be explained by a single mechanism, with photoionization being the dominant mechanism in the nucleus with a combination of shocks and photoionization responsible for the extended ionization.