Estudio de galaxias de bajo brillo superficial en el grupo Pegasus I a través de imágenes GEMINI

En esta Tesis Doctoral se presenta el estudio de las propiedades fotométricas de la población de galaxias de bajo brillo superficial (de aquí en más, galaxias LSB) ubicadas en la región central del grupo Pegasus I, dentro de ∼ 0.3 radios viriales. A partir de la inspección visual de imágenes obtenidas con los telescopios GEMINI, se identificaron once objetos difusos y extendidos con características morfológicas similares a galaxias LSB. Para cada uno de estos objetos, se obtuvieron los perfiles de brillo superficial mediante la tarea ellipse del paquete IRAF, y se realizaron ajustes a dichos perfiles, utilizando un modelo de Sérsic. A partir de los perfiles de brillo superficial medidos, para cada galaxia se obtuvieron los perfiles de color, magnitudes y colores integrados, radios efectivos y brillos superficiales efectivos medios. Los perfiles teóricos se integraron numéricamente hasta el infinito para calcular magnitudes totales, índices de Sérsic, y demás parámetros estructurales. Posteriormente, se analizaron diversos diagramas fotométricos que involucran a los parámetros obtenidos, y se compararon dichos parámetros con los presentados por objetos similares reportados en la literatura en otros medioambientes. A partir del análisis de dichas comparaciones se observó una tendencia según la cual las galaxias LSB con tamaños lineales mayores eran preferentemente identificadas en grupos o cúmulos ubicados a mayores distancias, no reportándose allí objetos de tamaños lineales menores, similares, por ejemplo, a los de las galaxias enanas esferoidales (dSph) que son satélites de Andrómeda (M 31) en el Grupo Local. La situación inversa parecía presentarse en cúmulos y grupos cercanos. Nos preguntamos si esta tendencia podría deberse a un sesgo en las identificaciones visuales que suele hacerse de las galaxias LSB. Para evaluar esta posibilidad, y a partir de perfiles de brillos reportados en la literatura para algunos de los satélites de Andrómeda, modelamos la apariencia visual que tendrían estos objetos a la distancia de Pegasus I. Posteriormente, y mediante el software de detección y medición automática de objetos astronómicos SExtractor, realizamos una búsqueda en las imágenes de Pegasus I de objetos similares a los modelados. A partir de una minuciosa inspección visual de las galaxias detectadas por SExtractor que presentaban tamaños y colores en acuerdo con los de los objetos modelados, se identificó en Pegasus I un total de veintiún objetos candidatos a ser similares a los satélites de Andrómeda. Estos candidatos, además de presentar morfologías, tamaños y colores acordes a los esperados para los satélites de Andrómeda a la distancia de Pegasus I, muestran una distribución proyectada particular en torno a las galaxias dominantes del grupo que podría estar en concordancia con lo reportado para las galaxias satélites de la Vía Láctea y Andrómeda en el Grupo Local.Doctor en AstronomíaUniversidad Nacional de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Sistemas estelares en la dirección de Pegasus I - I : Galaxias de bajo brillo superficial

El grupo de galaxias Pegasus I, localizado a una distancia de 50 Mpc, está dominado por dos galaxias elípticas masivas: NGC7626 y NGC7619. Este grupo representa un ambiente de especial interés porque a través de estudios de rayos-X se concluye que existen evidencias de ser un sistema que actualmente se encuentra experimentando una gran fusión de dos subgrupos asociados a sus galaxias dominantes. A pesar de este aspecto interesante, la población de galaxias débiles de Pagasus I ha sido poco estudiada. En el marco de la tesis doctoral de la Lic. Nélida M. González, se ha iniciado un estudio de la región central de Pegasus I, con el fin de identificar galaxias tempranas de baja luminosidad a través de imágenes obtenidas con el telescopio de 8 m de diámetro del Observatorio Gemini Norte. En este momento, se ha podido identificar veinte candidatas a galaxias enanas elípticas, así como ocho galaxias de bajo brillo superficial (μeff,g′≃ 25 mag/arcsec2). En particular, con estos ocho objetos se pretende ampliar la muestra de galaxias conocidas de bajo brillo superficial. El interés en la identificación de nuevos ejemplos de galaxias extremadamente débiles reside en el hecho que pueden brindar importantes condiciones de contorno a los modelos actuales sobre la formación y evolución de las galaxias. El resultado obtenido del análisis fotométrico de las galaxias de bajo brillo superficial en el grupo de Pegasus I fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics (González et al. 2018).Universidad Nacional de La Plat

Sistemas estelares en la dirección de Pegasus I - I : Galaxias de bajo brillo superficial

El grupo de galaxias Pegasus I, localizado a una distancia de 50 Mpc, está dominado por dos galaxias elípticas masivas: NGC7626 y NGC7619. Este grupo representa un ambiente de especial interés porque a través de estudios de rayos-X se concluye que existen evidencias de ser un sistema que actualmente se encuentra experimentando una gran fusión de dos subgrupos asociados a sus galaxias dominantes. A pesar de este aspecto interesante, la población de galaxias débiles de Pagasus I ha sido poco estudiada. En el marco de la tesis doctoral de la Lic. Nélida M. González, se ha iniciado un estudio de la región central de Pegasus I, con el fin de identificar galaxias tempranas de baja luminosidad a través de imágenes obtenidas con el telescopio de 8 m de diámetro del Observatorio Gemini Norte. En este momento, se ha podido identificar veinte candidatas a galaxias enanas elípticas, así como ocho galaxias de bajo brillo superficial (μeff,g′≃ 25 mag/arcsec2). En particular, con estos ocho objetos se pretende ampliar la muestra de galaxias conocidas de bajo brillo superficial. El interés en la identificación de nuevos ejemplos de galaxias extremadamente débiles reside en el hecho que pueden brindar importantes condiciones de contorno a los modelos actuales sobre la formación y evolución de las galaxias. El resultado obtenido del análisis fotométrico de las galaxias de bajo brillo superficial en el grupo de Pegasus I fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics (González et al. 2018).Universidad Nacional de La Plat

Sistemas estelares en la dirección de Pegasus I - I : Galaxias de bajo brillo superficial

El grupo de galaxias Pegasus I, localizado a una distancia de 50 Mpc, está dominado por dos galaxias elípticas masivas: NGC7626 y NGC7619. Este grupo representa un ambiente de especial interés porque a través de estudios de rayos-X se concluye que existen evidencias de ser un sistema que actualmente se encuentra experimentando una gran fusión de dos subgrupos asociados a sus galaxias dominantes. A pesar de este aspecto interesante, la población de galaxias débiles de Pagasus I ha sido poco estudiada. En el marco de la tesis doctoral de la Lic. Nélida M. González, se ha iniciado un estudio de la región central de Pegasus I, con el fin de identificar galaxias tempranas de baja luminosidad a través de imágenes obtenidas con el telescopio de 8 m de diámetro del Observatorio Gemini Norte. En este momento, se ha podido identificar veinte candidatas a galaxias enanas elípticas, así como ocho galaxias de bajo brillo superficial (μeff,g′≃ 25 mag/arcsec2). En particular, con estos ocho objetos se pretende ampliar la muestra de galaxias conocidas de bajo brillo superficial. El interés en la identificación de nuevos ejemplos de galaxias extremadamente débiles reside en el hecho que pueden brindar importantes condiciones de contorno a los modelos actuales sobre la formación y evolución de las galaxias. El resultado obtenido del análisis fotométrico de las galaxias de bajo brillo superficial en el grupo de Pegasus I fue publicado en la revista Astronomy & Astrophysics (González et al. 2018).Universidad Nacional de La Plat

About the linearity of the color-magnitude relation of early-type galaxies in the Virgo Cluster

We revisit the color-magnitude relation of Virgo Cluster early-type galaxies in order to explore its alleged nonlinearity. To this aim, we reanalyze the relation already published from data obtained within the ACS Virgo Cluster Survey of the Hubble Space Telescope and perform our own photometry and analysis of the images of 100 early-type galaxies observed as part of this survey. In addition, we compare our results with those reported in the literature from data of the Sloan Digital Sky Survey. We have found that when the brightest galaxies and untypical systems are excluded from the sample, a linear relation arises in agreement with what is observed in other groups and clusters. The central regions of the brightest galaxies also follow this relation. In addition, we notice that Virgo contains at least four compact elliptical galaxies besides the well-known object VCC 1297 (NGC 4486B). Their locations in the 〈μeff〉-luminosity diagram define a trend different from that followed by normal early-type dwarf galaxies, setting an upper limit in effective surface brightness and a lower limit in the effective radius for their luminosities. Based on the distribution of different galaxy sub-samples in the color-magnitude and 〈μeff〉-luminosity diagrams, we draw some conclusions on their formation and the history of their evolution.Instituto de Astrofísica de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Stellar systems in the direction of Pegasus I : I. Low surface brightness galaxies

Context. In spite of the numerous studies of low-luminosity galaxies in different environments, there is still no consensus about their formation scenario. In particular, a large number of galaxies displaying extremely low surface brightnesses have been detected in recent years and the nature of these objects is still under discussion. Aims. In order to enlarge the sample of known low-surface-brightness (LSB) galaxies and to try to provide clues about their nature, we report the detection of eight such objects (μ eff,g′ â 27 mag arcsec -2 ) towards the group of galaxies Pegasus I. They are located, in projection, within a radius of ∼200 kpc in the very center of Pegasus I, close to the dominant elliptical galaxies NGC 7619 and NGC 7626. Methods. We analyzed deep, high-quality GEMINI-GMOS images with ELLIPSE within IRAF in order to obtain their brightness profiles and structural parameters. We also fit Sérsic functions to these profiles in order to compare their properties with those of typical early-Type galaxies. Results. Assuming that these galaxies are at the distance of Pegasus I, we have found that their sizes are intermediate among similar objects reported in the literature. In particular, we found that three of these galaxies can be classified as ultra-diffuse galaxies and a fourth one displays a nucleus. The eight new LSB galaxies show significant color dispersion around the extrapolation towards faint luminosities of the color-magnitude relation defined by typical early-Type galaxies. In addition, they display values of the Sérsic index below 1 (concave brightness profiles in linear scale), in agreement with values obtained for LSB galaxies in other environments. Conclusions. We show that there seems to be a bias effect in the size distributions of the detected LSBs in different environments, in the sense that more distant groups/clusters lack small r eff objects, while large systems are not found in the Local Group and nearby environments. While there may be an actual shortage of large LSB galaxies in low-density environments like the Local Group, the non-detection of small (and faint) systems at large distances is clearly a selection effect. As an example, LSB galaxies with similar sizes to those of the satellites of Andromeda in the Local Group will be certainly missed in a visual identification at the distance of Pegasus I.Instituto de Astrofísica de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

About the linearity of the color-magnitude relation of early-type galaxies in the Virgo Cluster

We revisit the color-magnitude relation of Virgo Cluster early-type galaxies in order to explore its alleged nonlinearity. To this aim, we reanalyze the relation already published from data obtained within the ACS Virgo Cluster Survey of the Hubble Space Telescope and perform our own photometry and analysis of the images of 100 early-type galaxies observed as part of this survey. In addition, we compare our results with those reported in the literature from data of the Sloan Digital Sky Survey. We have found that when the brightest galaxies and untypical systems are excluded from the sample, a linear relation arises in agreement with what is observed in other groups and clusters. The central regions of the brightest galaxies also follow this relation. In addition, we notice that Virgo contains at least four compact elliptical galaxies besides the well-known object VCC 1297 (NGC 4486B). Their locations in the 〈μeff〉-luminosity diagram define a trend different from that followed by normal early-type dwarf galaxies, setting an upper limit in effective surface brightness and a lower limit in the effective radius for their luminosities. Based on the distribution of different galaxy sub-samples in the color-magnitude and 〈μeff〉-luminosity diagrams, we draw some conclusions on their formation and the history of their evolution.Instituto de Astrofísica de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Globular clusters: DNA of early-type galaxies?

This paper explores if the mean properties of early-type galaxies (ETGs) can be reconstructed from 'genetic' information stored in their globular clusters (GCs; i.e. in their chemical abundances, spatial distributions and ages). This approach implies that the formation of each globular occurs in very massive stellar environments, as suggested by some models that aim at explaining the presence of multipopulations in these systems. The assumption that the relative number of GCs to diffuse stellar mass depends exponentially on chemical abundance, [Z/H], and the presence of two dominant GC subpopulations (blue and red), allows the mapping of low-metallicity haloes and of higher metallicity (and more heterogeneous) bulges. In particular, the masses of the low-metallicity haloes seem to scale up with dark matter mass through a constant. We also find a dependence of the GC formation efficiency with the mean projected stellar mass density of the galaxies within their effective radii. The analysis is based on a selected subsample of galaxies observed within the ACS Virgo Cluster Survey of the Hubble Space Telescope. These systems were grouped, according to their absolute magnitudes, in order to define composite fiducial galaxies and look for a quantitative connection with their (also composite) GCs systems. The results strengthen the idea that GCs are good quantitative tracers of both baryonic and dark matter in ETGs.Facultad de Ciencias Astronómicas y GeofísicasInstituto de Astrofísica de La Plat

Tracing the assembly history of NGC 1395 through its Globular Cluster System

We used deep Gemini-South/GMOS g'r'i'z' images to study the globular cluster (GC) system of the massive elliptical galaxy NGC1395, located in the Eridanus supergroup. The photometric analysis of the GC candidates reveals a clear colour bimodality distribution, indicating the presence of 'blue' and 'red' GC subpopulations. While a negative radial colour gradient is detected in the projected spatial distribution of the red GCs, the blue GCs display a shallow colour gradient. The blue GCs also display a remarkable shallow and extended surface density profile, suggesting a significant accretion of low-mass satellites in the outer halo of the galaxy. In addition, the slope of the projected spatial distribution of the blue GCs in the outer regions of the galaxy, is similar to that of the X-ray halo emission. Integrating up to 165 kpc the profile of the projected spatial distribution of the GCs, we estimated a total GC population and specific frequency of 6000 ± 1100 and S N = 7.4 ± 1.4, respectively. Regarding NGC1395 itself, the analysis of the deep Gemini/GMOS images shows a low surface brightness umbrella-like structure indicating, at least, one recent merger event. Through relations recently published in the literature, we obtained global parameters, such as M stellar = 9.32 × 10 11 M⊙ and M h = 6.46 × 10 13 M⊙. Using public spectroscopic data, we derive stellar population parameters of the central region of the galaxy by the full spectral fitting technique. We have found that this region seems to be dominated for an old stellar population, in contrast to findings of young stellar populations from the literature.Instituto de Astrofísica de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica

Tracing the assembly history of NGC 1395 through its Globular Cluster System

We used deep Gemini-South/GMOS g'r'i'z' images to study the globular cluster (GC) system of the massive elliptical galaxy NGC1395, located in the Eridanus supergroup. The photometric analysis of the GC candidates reveals a clear colour bimodality distribution, indicating the presence of 'blue' and 'red' GC subpopulations. While a negative radial colour gradient is detected in the projected spatial distribution of the red GCs, the blue GCs display a shallow colour gradient. The blue GCs also display a remarkable shallow and extended surface density profile, suggesting a significant accretion of low-mass satellites in the outer halo of the galaxy. In addition, the slope of the projected spatial distribution of the blue GCs in the outer regions of the galaxy, is similar to that of the X-ray halo emission. Integrating up to 165 kpc the profile of the projected spatial distribution of the GCs, we estimated a total GC population and specific frequency of 6000 ± 1100 and S N = 7.4 ± 1.4, respectively. Regarding NGC1395 itself, the analysis of the deep Gemini/GMOS images shows a low surface brightness umbrella-like structure indicating, at least, one recent merger event. Through relations recently published in the literature, we obtained global parameters, such as M stellar = 9.32 × 10 11 M⊙ and M h = 6.46 × 10 13 M⊙. Using public spectroscopic data, we derive stellar population parameters of the central region of the galaxy by the full spectral fitting technique. We have found that this region seems to be dominated for an old stellar population, in contrast to findings of young stellar populations from the literature.Instituto de Astrofísica de La PlataFacultad de Ciencias Astronómicas y Geofísica