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População estelar e cinemática em quasares post-starburst

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População estelar e cinemática em quasares post-starburst

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Título População estelar e cinemática em quasares post-starburst
Autor Sanmartim, David
Orientador Storchi-Bergmann, Thaisa
Data 2013
Nível Doutorado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Física. Programa de Pós-Graduação em Física.
Assunto Cinemática
Nucleo galatico
Populacoes estelares
Quasars
Resumo Quasares Post-Starburst (PSQs) são considerados como um estágio na evolução de galáxias massivas em que se observa uma formação estelar com idade de centenas de milhões de anos (população post-starburst) simultaneamente a um episódio de atividade nuclear. A presença desta população post-starburst nestes quasares pode ser explicada por um dos seguintes cenários: (1) cessão repentina da atividade nuclear (há centenas de milhões de anos atrás, consistente com a idade da população post-starburst) devido ao feedback do AGN; ou (2) um fluxo de gás em direção ao núcleo dispara a formação estelar na região circumnuclear, a qual cessa devido ao esgotamento do gás é e seguida pela ignição posterior da atividade nuclear. Tendo em vista a ausência de estudos espacialmente resolvidos em PSQs e com a finalidade de distinguir entre esses dois cenários, apresentamos um mapeamento espacial das diferentes componentes da população estelar bem como do gás e sua cinemática para dois PSQs: PSQJ0210-0903 e PSQJ0330-0532. Este mapeamento foi realizado utilizando observações com a unidade de campo integral GMOS-IFU dos telescópios Gemini Norte e Sul. Para o PSQJ0210-0903 encontramos que a população estelar é dominada por estrelas velhas nos 300 pc internos em torno do núcleo, enquanto que a população post-starburst é encontrada desde o núcleo até um anel a 800 pc do núcleo, onde encontramos também grande contribuição ao fluxo ótico de uma população jovem (starburst). Para o PSQJ0330-0532 também encontramos que a população velha domina na região nuclear (dentro dos 260 pc centrais) e que a população post-starburst, juntamente com uma população starburst domina na região circumnuclear. No entanto, no caso do PSQJ0330-0532 não há contribuição da população post-starburst no núcleo, apenas em um semi-anel a cerca de 500 pc do núcleo. A cinemática do gás emissor é semelhante nos dois PSQs e pode ser descrita por uma combinação de rotação e um outow observado dentro dos 300 pc internos, com blueshifts alcançando ≈ 600 kms−1. A partir do fluxo das linhas de emissão, geometria da distribuição do gás emissor e de sua densidade, estimamos a massa de gás bem como a taxa de ejeção do outow. O estudo do PSQJ0210-0903 sugere que tanto o cenário evolutivo como o cenário de interrupção ao da formação estelar são válidos para esta galáxia. Ocorre que a população post-starburst encontra-se tanto na região circumnuclear quanto no núcleo, indicando que não há novos surtos de formação onde há influência do feedback do AGN. A formação estelar, no entanto, seguiu ativa onde não há influência do feedback do AGN. Por outro lado, os resultados para o PSQJ0330􀀀0532 desfavorecem o cenário de supressão repentina da formação estelar, uma vez que há formação estelar ativa na região de influência feedback do AGN, sem haver, entretanto, população post-starburst. Esta população encontra-se somente a ≈500 pc do núcleo, onde não há influência do feedback do AGN.
Abstract Post-Starburst Quasars (PSQs) are hypothesized to represent a stage in the evolution of massive galaxies in which a post-starburst population (age of hundreds of Myr) are observed simultaneously with the nuclear activity. The presence of this population in PSQs can be explained by one of the following scenarios: (1) quenching of the star formation (which occurred hundreds of millions of years ago, consistent with the age of the post-starburst population) due to AGN feedback; or (2) a scenario in which a gas flow towards the nucleus triggers star formation in the circumnuclear region, which ceases due to exhaustion of gas and is followed by the ignition of nuclear activity. Considering the lack of spatially resolved studies of PSQ spectra and in order to distinguish between these two scenarios, we present a spatially resolved mapping of the different components of the stellar population and of the emitting gas flux distribution as well as the kinematics of stars and gas for two PSQs: PSQJ0210-0903 e PSQJ0330-0532. The mapping of these properties was done via observations with the Integral Field Units of the Gemini GMOS instruments. For the PSQJ0210-0903 we found that the stellar population is dominated by old stars in the inner ≈300 pc, while the post-starburst population is distributed from the nucleus up to a ring at ≈ 800 pc from it, where we also find a large contribution of a young (starburst) stellar population to the optical flux. For the PSQJ0330-0532 we also found that the old population dominates the optical flux within the inner 260 pc and that both the post-starburst and the starburst population dominate the circumnuclear region. However, in the case of the PSQJ0330-0532 there is no contribution of the post-starburst population in the nucleus, just in a half-ring at ≈500 pc from the nucleus. The kinematics of the emitting gas is similar in both PSQs and can be described by a combination of rotation and an outflow, observed with blueshifts of up to ≈600 kms−1 in the inner 300 pc. From the emission-line fluxes, the observed geometry for gas distribution and the gas density, we have estimated the mass of ionized gas and the mass outflow rate. Our study of the PSQJ0210-0903 suggests that both the evolutionary and quenching scenarios are supported for this galaxy, as follows. The post-starburst population is found both at the nucleus (within the inner 300 pc) and in the circumnuclear region, while a starburst population is found only in the circumnuclear region. There is thus no further episodes of star formation in the inner 300 pc region where the AGN feedback is observed, what supports the quenching scenario. However, the star formation has remained active in the region where the AGN feedback has no influence. On the other hand, the results for the PSQJ0330􀀀0532 do not support the quenching scenario, since a young starburst population is observed in the inner 260 pc but no post-starburst population is found in this region, where the AGN feedback is active. A post-starburst population is found only at ≈500 pc from the nucleus, where there is no influence of the AGN feedback.
Tipo Tese
URI http://hdl.handle.net/10183/79595
Arquivos Descrição Formato
000901971.pdf (1.744Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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