Investigando as populações estelares de galáxias Starburst através de espectroscopia no infravermelho próximo

Abstract

Utilizamos espectros obtidos com o espectrógrafo SpeX (em 0.8-2.4μm), anexado ao telescópio de 3m IRTF (Infrared Telescope Facility) da NASA, para investigar a distribuição espacial das populações estelares (SPs) em quatro galáxias Starburst: NGC34, NGC1614, NGC3310 e NGC7714. O código usado neste trabalho foi o starlight, atualizado com os modelos de populações estelares simples calculados por Maraston (2005). Nossos principais resultados são: a luz do infravermelho próximo, no entorno da região nuclear das galáxias, é dominada por SPs de idade jovem (t ≤ 50×106 anos) a intermediária (50×106 < t ≤ 2×109 anos), somando de 40% a 100% da contribuição em luz. O predomínio de SPs de idade jovem a intermediária também é observado na região central das galáxias, com exceção de NGC1614, para a qual a contribuição da SP velha (t ≥ 2 × 109 anos) prevalece no núcleo. Além disso, encontramos evidências de uma estrutura em forma de anel circumnuclear de formação estelar e de um núcleo secundário em NGC1614, em concordância com resultados da literatura. Também sugerimos que o processo de interação e/ou fusão em três das galáxias da amostra (NGC1614, NGC3310 e NGC7714) pode explicar os baixos valores de metalicidade derivados para a componente jovem de SP dessas fontes. Nesse cenário, o gás não processado, pobre em metais, da galáxia companheira teria escoado para a região central das galáxias e diluído o gás já presente nessa região, antes de começar o ´ultimo surto de formação estelar. No intuito de aprofundarmos nossa análise, aplicamos o mesmo procedimento de síntese de SP para os novos modelos de síntese evolutiva de SP de Maraston & Strömbäck (2011). Nossos resultados mostram que os novos modelos, de mais alta resolução espectral, tendem a realçar a contribuição da componente velha e intermediária da SP, em detrimento das idades mais jovens.

We employ the NASA 3m Infrared Telescope Facility’s near-infrared spectrograph SpeX at 0.8-2.4μm to investigate the spatial distribution of the stellar populations (SPs) in four well known Starburst galaxies: NGC34, NGC1614, NGC3310 and NGC7714. We use the starlight code updated with the synthetic simple stellar populations models computed by Maraston (2005). Our main result is that the NIR light in the nuclear surroundings of the galaxies is dominated by young (t ≤ 50×106 yr) to intermediate age (50×106 < t ≤ 2×109 yr) SPs, summing from ∼40% up to 100% of the light contribution. A predominance of young to intermediate age SP is also observed in the central region of the galaxies, except for NGC1614 in which the old SP (t ≥ 2 × 109 yr) prevails in the nucleus. Furthermore, we find evidence of a circumnuclear star-forming ring-like structure and a secondary nucleus in NGC1614, in agreement with previous studies. We also suggest that the merger/interaction experienced by three of the galaxies studied (NGC1614, NGC3310 and NGC7714) can explain the lower metallicity values derived for the young SP component in these sources. In this scenario, the fresh unprocessed metal poor gas from the destroyed/interacting companion galaxy is driven to the centre of the galaxies and mixed with the central region gas, before star formation takes place. In order to deepen our analysis, we apply the same procedure of SP synthesis using Maraston & Strömbäck (2011) the evolutionary population synthesis models. Our results show that the newer and higher resolution models tend to enhance the old/intermediate age SP contribution over the younger ages.