Função de massa inicial de galáxias compactas quiescentes

Abstract

A evolução estrutural de galáxias quiescentes ainda não é completamente entendida. Para altos redshifts, observações mostraram que galáxias quiescentes tem seu raio efetivo entre 1 e 3 kpc, ou seja, são muito menores que quiescentes locais. Portanto, galáxias compactas locais podem ser análogas a quiescentes de alto redshift. Estudos de galáxias quiescentes ultra compactas com alta dispersão de velocidade, chamadas de galáxias relíquias, mostram que estes objetos tem uma função de massa inicial bottom-heavy. A função de massa inicial (IMF, Initial Mass Function) descreve a distribuição das massas estelares de uma população estelar recém formada. Estrelas de baixa massa contribuem muito em massa mas pouco para a luminosidade total da galáxia. Logo, IMFs com diferentes inclinações resultam em diferentes estimativas da massa estelar. Estudos anteriores indicam que Galáxias Massivas Compactas, uma amostra maior e mais abrangente de relíquias, também parece apresentar uma IMF bottom-heavy. Portanto, o objetivo deste trabalho é investigar a IMF de MCGs comparando suas tendências em relação à uma amostra de controle (CSGs, Control Sample Galaxies). Buscamos determinar a inclinação máxima da IMF destas galáxias. Para isso, iremos derivar a massa estelar assumindo diferentes IMFs e compararemos os resultados com a massa dinâmica da galáxia. Resultados preliminares mostram que MCGs tendem a ter inclinações máximas de IMF maiores do que CSGs de mesma massa. Isso pode ser mais um indício de que MCGs tem uma IMF bottom-heavy. Restringiremos a inclinação da IMF de MCGs através de medidas de índices sensíveis à IMF, comparando este resultado com CSGs, a fim de confirmar a hipótese da inclinação elevada de MCGs.

The structural evolution of quiescent galaxies is not completely understood. At high redshifts, observations have shown that quiescent galaxies have effective radii between 1 and 3 kpc, i.e., much smaller than local quiescent galaxies. Therefore, local compact galaxies may be analogous to high-redshift quiescent galaxies. Studies of the very old, ultra-compact, quiescent galaxies with high velocity dispersion, known as Relics, indicate that these objects have a bottom-heavy initial mass function (IMF). The IMF of a galaxy describes the distribution of a recently formed simple stellar population. Since low mass stars contribute a lot to the mass but little to the luminosity of a galaxy, different slopes of IMF yields into different estimatives of stellar mass. Previous studies have shown that Massive Compact Galaxies, a more general class of Relics, also seems to have a bottom-heavy IMF. Hence, the objective of this works is to investigate the IMF of MCGs by comparing its tendecies with a control sample (CSGs). We determine the maximum slope of the IMF of these galaxies. To achieve this, we derived the stellar mass of MCGs using different IMF slopes and compare them with the dynamical mass of the galaxy. Preliminary results indicate that MCGs indeed have a bottom-heavier IMF slope compared to normal quiescent galaxies with similar velocity dispersions. We conduct an analysis of the spectral indices to put constrains in the IMF slope using SSP models based on theoretical stellar spectra, allowing us to properly account for different abundance ratios and confirm the hypothesis of an bottom-heavy IMF.