A 3-D perspective to the internal properties of low and high-redshift galaxies

Abstract

En el presente trabajo estudio la morfología y cinemática de dos muestras de galaxias a bajo y alto corrimiento al rojo (redshift). Analizo la cinemática interna de estas galaxias con objetivo de encontrar posibles correlaciones entre el estado cinemático del medio interestelar (ISM en inglés) y sus propiedades físicas, incluyendo el estudio de la actividad de formación estelar y posibles tendencias evolutivas con respecto al tiempo cósmico. Utilizando observaciones de espectroscopía de campo integrado ( IFS en inglés) y observaciones inteferométricas tomadas por el gran conjunto milimétrico/submilimétrico de Atacama ( ALMA en inglés), caracterizo las propiedades del gas ionizado y molecular en galaxias a distintos redshifts. La dinámica de galaxias es caracterizada por medio del modelaje de los mapa morfo- cinemáticos bidimensionales. Estos son derivados por medio del ajuste de las lineas de emission observadas en cada pixel en los diferentes cubos de datos. Modelos fotométricos realizados a las imágenes en banda ancha de las galaxias son implementados para asistir el modelaje cinemático y sobrellevar la degeneración de parámetros. A un redshift de z = 0.8 − 2.2, presento observaciones espacialmente resueltas de once galaxias detectando la linea de emisión H-alpha (Hα). Combinando estas observaciones con datos de una campaña previa, construyo una muestra total de veinte galaxias. Encuentro que la interacción entre galaxias podría ser el mecanismo que controla la actividad de formación estelar a z ≈ 2.2, siendo gradualmente menos importante ya a z ≈ 0.8. Para dos galaxias seleccionadas desde la muestra anterior, se observa la linea de emisión CO(J = 2−1), resuelta a escalas de un kilopársec, usando ALMA. La emisión proveniente de sólo una galaxia es detectada a estas escalas. Para este sistema se observa una concordancia entre la morfo-cinemática detectada por el gas ionizado y el gas molecular. Para esta galaxia, derivo una fracción de materia oscura (fDM ≡ MDM/Mdyn) de 0.6 ± 0.1, consistente con el valor promedio de fDM obtenido desde el análisis de sobreposición y promedio de curvas de rotación de galaxias en un rango de redshift similar. Por otro lado, a bajo redshift, también ocupo observaciones espacialmente resueltas del contenido de gas molecular, hechas por ALMA, en galaxias hasta z ≈ 0.35. Encuentro una correlación entre la cinemática galáctica y la razón de luminosidad entre la linea de emisión del Carbono ionizado y el infrarojo ([Cii]/IR), sugiriendo que el llamado déficit del [Cii] está relacionado con el estado dinámico de las galaxias. De mis resultados, concluyo que el estado morfo-cinemático de las galaxias está íntima- mente relacionado a las propiedades físicas del ISM. Esto implica que la dinámica galáctica no puede ser pasada por alto para obtener una completa caracterización de la evolución de galaxias a través del tiempo cósmico.