Objetos estelares compactos na parte central do aglomerado pobre Abell S0740

Abstract

Estudos sobre a evolução do universo passam diretamente pela compreensão sobre as galáxias, que são objetos constituídos de estrelas, gás, poeira estelar e matéria escura. Sistemas estelares compactos (CSS), como galáxias anãs, aglomerados globulares (GCs) e galáxias anãs ultra compactas (UCDs), desempenham um papel crucial nos estudos da evolução das galáxias. GCs têm seu histórico de formação muitas vezes relacionado à própria galáxia hospedeira. UCDs, por sua vez, podem ser núcleos remanescentes de galáxias anãs, que foram arrancados por efeito de maré ao passarem próximos de outra galáxia. Situada no centro do aglomerado Abell S0740, a galáxia gigante elíptica ESO 325-G004, que está a z = 0.034, foi objeto de trabalho realizado por Blakeslee e DeGraaff (2008), no qual foram catalogados seus sistemas candidatos a GCs e a UCDs utilizando imagens do telescópio espacial Hubble (HST). Nesta dissertação foram analisados dados de fotometria e de espectroscopia multi-objeto (MOS) obtidos pelo GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) de candidatos a CSS em torno da ESO 325-G004. Utilizando critérios baseado nas suas cores (0.1 ≤ g − r ≤ 0.6 e 0.5 ≤ g − i ≤ 1.5) e análise visual de linhas de absorção características de CSS nos espectros, foram identificados 14 candidatos a CSS ao redor de ESO 325-G004. Foi realizada uma análise da cinemática e das populações estelares destes objetos, para os quais foram determinadas velocidades radiais −93.55 km/s ≤ Vr ≤ 333.89 km/s e metalicidade −0.95 ≤ [F e/H] ≤ 0.047. Os candidatos a CSS que apresentam cores g − i mais vermelhas, se mostraram mais ricos em metais, alguns possuindo uma razão massa-luminosidade M/L ≥ 5. Sete objetos apresentaram magnitude na faixa −14 ≤ Mg ≤ −16, valores muito altos para a categoria de CSS, porém apresentando idade, metalicidade, M/L e cor (g − i) típicos de CSS. A opção de serem galáxias compactas é descartada, pois precisariam apresentar raios acima de 100 pc, enquanto que os valores estimados estão na faixa 4 − 5 pc. Já os candidatos a CSS que apresentam cores g −i mais próximas do azul, se mostraram pobres em metais, e mais condizente com o que se espera de GCs. Desta forma, concluímos que 7 candidatos possuem características proeminentes de UCDs e 7 são candidatos a GCs.

Studies on the evolution of the universe directly involve understanding galaxies, which are objects composed of stars, gas, stellar dust, and dark matter. Compact stellar systems (CSS), such as dwarf galaxies, globular clusters (GCs), and ultra-compact dwarf galaxies (UCDs), play a crucial role in galaxy evolution studies. GCs often have their formation history linked to the host galaxy itself. UCDs, on the other hand, might be remnants of dwarf galaxies, stripped away by tidal forces as they pass close to another galaxy. Situated at the center of the Abell S0740 cluster, the giant elliptical galaxy ESO 325-G004, located at z = 0.034, was the subject of work conducted by Blakeslee e DeGraaff (2008), cataloging its candidate GCs and UCDs using images from the Hubble Space Telescope (HST). This dissertation analyzed photometry and multi-object spectroscopy (MOS) data obtained by the GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) for CSS candidates around ESO 325- G004. Using criteria based on their colors (0.1 ≤ g − r ≤ 0.6 and 0.5 ≤ g − i ≤ 1.5) and visual analysis of absorption lines characteristic of CSS in their spectra, 14 CSS candidates were identified around ESO 325-G004. We analyzed the kinematics and the stellar population of these objects, determining radial velocities −93.55 km/s ≤ Vr ≤ 333.89 km/s and metallicity −0.95 ≤ [F e/H] ≤ 0.047. CSS candidates exhibiting redder colors (gi) showed higher metallicity, with some having a mass-to-light ratio M/L ≥ 5. Seven objects displayed magnitudes in the range −14 ≤ Mg ≤ −16, values significantly high for the CSS category, yet exhibiting typical CSS characteristics in terms of age, metallicity, M/L, and color (g−i). The possibility of being compact galaxies is discarded, as they would need to have radii above 100 pc, whereas estimated values fall within the range of 4 − 5 pc. On the other hand, CSS candidates with blue colors (g-i) showed lower metallicity, more in line e with expectations for GCs. Thus, we concluded that 7 candidates exhibit prominent UCD characteristics, while 7 are candidates for GCs.