As populações de estrelas Wolf-Rayet em galáxias starburst de alta metalicidade

Abstract

Neste trabalho empregamos diferentes métodos de síntese de populações estelares para investigar as populações estelares de galáxias com formação estelar. Também estudamos como a morfologia e abundância do gás ditam os possíveis cenários de formação estelar -- contínuo ou instantâneo. Estamos particularmente interessados em estudar estrelas de alta massa e técnicas para detectá-las. Este trabalho é dividido em três partes. Na parte I discutimos o código Starburst99 e a nova biblioteca de estrelas de baixa metalicidade que adicionamos ao código. Esta nova biblioteca de baixa metalicidade (Z = ¼ Z#) extendeu o código Starburst99 ao regime de baixa metalicidade e verificamos que os ajustes sintéticos são melhorados pelo uso da nova biblioteca. Na parte II empregamos um código de síntese STARLIGHT, que desenvolvemos para o estudo de uma grande amostra de galáxias Starburst Nuclear e HII. Descobrimos que muitas das propriedades destas galáxias podem ser resumidas e melhor estudadas através do uso do vetor de populações X , cujas componentes representam a contribuição de diferentes elementos da base com idades e metalicidades conhecidas. Combinando componentes com idades semelhantes podemos simplificar ainda mais esta representação, escrevendo: X = (xY, xI, xO); onde xY, xI e xO são as componentes representando respectivamente as populações jovens, intermediárias e velhas. Propriamente combinando os diferentes componentes de idade podemos definir a idade média ponderada pela luz <log t>L. Verificamos que esta representação é uma maneira poderosa de descrever as propriedades desta amostra, pois as idades das galáxias descritas por <log t>L relacionam-se a várias outras propriedades. Em particular, relacionamos <log t>L à largura equivalente de H¸ Wobs(H¸). Encontramos que <log t>L atua como um ``relógio natural'' que corretamente descreve o comportamento da diluição da Wobs(H¸) com o tempo. Na parte III deste trabalho investigamos uma amostra de 32 galáxias starburst no ótico e no infra-vermelho para estudar a formação de estrelas massivas no regime de alta-metalicidade. Em particular, tentamos entender se a formação de estrelas Wolf-Rayet é favorecida de alguma forma em sistemas de alta metalicidade. Estudos anteriores encontram galáxias Wolf-Rayet em ambientes de baixa metalicidade e a questão é entender se estamos diante de um efeito de seleção ou diante de uma diferença natural entre os regimes de baixa e alta metalicidade. Estudamos as populações estelares da amostra utilizando tanto o código Starburst99 como o STARLIGHT. Também investigamos as propriedades da saliência Wolf-Rayet (uma clara indicação de estrelas com M > 25 M#) centrada em 4640 angstrons e calculamos o número de estrelas WR de Nitrogênio e de Carbono. Encontramos que grandes concentrações de estrelas WR são preferencialmente encontradas em galáxias muito jovens, indicando que a idade destes sistemas é um fator determinante na detecção destas estrelas.