Defesa de tese de Doutorado
Estudante: Geraldo Gonçalves dos Santos Junior
Programa: Astronomia
Título: "A study of young stellar populations in spiral galaxies with TIMER"
Orientador: Profa. Dra. Paula Rodrigues Teixeira Coelho
Comissão Julgadora:
- Profa. Dra. Paula Rodrigues Teixeira Coelho (Presidente e Orientadora)
- Prof. Dr. Dimitri Alexei Gadotti - Durham University (videoconferência)
- Dra. Camila de Sá Freitas - ESO Chile (videoconferência)
- Prof. Dr. Ricardo Piorno Schiavon - Liverpool John Moores University (videoconferência)
- Profa. Dra. Marina Trevisan - UFRGS (videoconferência)
- Profa. Dra. Lucimara Pires Martins - UNICID
Membros suplentes:
- Prof. Dr. Marcos Perez Diaz - IAG/USP
- Profa. Dra. Beatriz Leonor Silveira Barbuy - IAG/USP
- Profa. Dra. Maria Luisa Gomes Buzzo - Yale University
- Profa. Dra. Marie Martig - Liverpool John Moores University
- Prof. Dr. Laerte Sodré Junior - IAG/USP
- Prof. Dr. Roberto Cid Fernandes Junior - UFSC
Resumo:
Populações estelares nas regiões centrais de galáxias de disco fornecem informações fundamentais sobre os processos que moldam essas estruturas. Barras, anéis nucleares, discos internos e pseudo-bojos resultam da redistribuição dinâmica de momento angular, a qual canaliza gás para o quiloparsec central e desencadeia episódios recorrentes de formação estelar. A caracterização das idades, metalicidades e histórias de formação estelar dessas regiões é, portanto, essencial para compreender como a evolução secular atua ao longo do tempo cósmico. Para isso, estudos modernos utilizam modelos de síntese de populações estelares, que convertem espectros de luz integrada em propriedades físicas. Esses modelos divergem quanto às bibliotecas estelares, pistas evolutivas e métodos de interpolação empregados, tornando necessário avaliar como tais escolhas afetam a recuperação das propriedades de populações jovens. Neste trabalho, investigamos as populações estelares jovens nos centros de galáxias barradas do Universo Local observadas pelo survey TIMER. Utilizamos quatro conjuntos de modelos de populações estelares simples (SSPs): dois baseados em bibliotecas empíricas (MILES e X-Shooter) e dois baseados em bibliotecas teóricas (Starburst99 e HR-pyPopStar). A extração dos parâmetros estelares é realizada por meio de ajuste espectral completo com o pPXF, com regularização para recuperar histórias de formação estelar suaves e mascaramento das linhas de emissão quando necessário. As metalicidades estelares derivadas são comparadas a metalicidades do gás obtidas independentemente via diagnósticos de linhas de emissão, permitindo avaliar a consistência entre o gás ionizado e as estrelas recém-formadas. Os resultados mostram que as metalicidades estelares inferidas dependem fortemente do modelo aplicado. Modelos baseados em bibliotecas empíricas produzem sistematicamente populações jovens extremamente pobres em metais—até 2 dex abaixo de seu entorno—o que é fisicamente implausível. Em contraste, modelos teóricos apresentam variações mais moderadas: o Starburst99 geralmente recupera metalicidades que diferem em apenas ~0.5 dex em relação ao gás, alinhando-se às expectativas de evolução química. De fato, as metalicidades do gás são menores nas regiões centrais de formação estelar, corroborando o cenário em que barras transportam gás menos enriquecido das regiões externas para o núcleo. Contudo, essa variação não é suficientemente grande para explicar as metalicidades extremas produzidas pelos modelos empíricos, indicando que tais modelos introduzem viés significativo quando aplicados a populações muito jovens. Apesar dessas discrepâncias sistemáticas, todas as galáxias analisadas apresentam populações jovens em suas regiões centrais, frequentemente organizadas em anéis nucleares ou discos internos compactos. As distribuições de idade–metalicidade revelam dois componentes quimicamente distintos: uma população mais velha, provavelmente anterior à formação da barra, e uma população jovem formada a partir de inflows induzidos pela barra, com uma história de enriquecimento distinta. Em conjunto, os resultados mostram que, embora a presença qualitativa de estrelas jovens seja robusta, as metalicidades inferidas são altamente dependentes do modelo. Modelos com bibliotecas empíricas tendem a produzir valores irrealisticamente baixos, enquanto modelos teóricos fornecem estimativas fisicamente plausíveis e compatíveis com as metalicidades do gás.
Palavras-chave: galáxias, abundâncias, evolução de galáxias, formação estelar