Espectroscopia 3-D de galáxias: síntese de populações estelares e morfologia

Abstract

Neste trabalho foram desenvolvidas ferramentas para trabalhar comespectros de campo integral (IFS) do survey CALIFA. Os espectros dos spaxelssão preprocessados e em seguida analisados com o uso do programastarlight. Uma das ferramentas principais discutidas aqui, pycasso, organizaos arquivos de saída do starlight em cubos de dados de produtos da síntesede população estelar. Ele também permite uma programação interativa eexploratória, dando acesso de forma prática e simples aos dados multidimensionais.Através do uso destas ferramentas, foi desenvolvido um método queobtém e analisa as populações estelares das componentes morfológicas (bojoe disco) de galáxias, a partir de dados de IFS. A decomposição morfológica éfeita utilizando o programa imfit, com um wrapper em Python. Uma amostrade 43 galáxias classificadas como S0 e com baixa inclinação foi escolhidapara aplicação do método. O modelo morfológico utilizado foi um bojo comperfil de Sérsic e um disco exponencial. A decomposição morfológica é feitaa cada comprimento de onda, de tal forma que se obtém ao final um espectropara cada pixel do bojo e do disco. Uma boa medida da PSF é essencial nesteprocedimento, então foi feita a caracterização da PSF do CALIFA utilizandoas estrelas de calibração do survey. Os parâmetros morfológicos (re, n, P.A.e para o bojo, h, P.A. e para o disco), na maioria dos casos, depende linearmente,em média, do comprimento de onda, mas o seu comportamentoa cada ainda não é bem compreendido. Foi feita a síntese espectral de populaçõesestelares das componentes morfológicas de 9 galáxias da amostra,que tiveram um bom resultado na decomposição. Apenas duas destas produziramajustes do starlight com pouco resíduo, CALIFA 0592 (NGC 4874)e CALIFA 0858 (UGC 10905). Em ambos os casos se obtém um bojo maisvelho e menos metálico e um disco mais jovem e mais metálico do que o resultadoda síntese do espectro observado. A síntese de populações estelaresutilizando os espectros integrados produziram resultados mais robustos. Osespectros espacialmente resolvidos do bojo e do disco parecem ter artefatosque interferem no ajuste do starlight, sendo interpretados como poeira, entreoutras coisas, levando a resultados equivocados.<br>

Abstract : In this work we have developed some tools to work with Integral FieldSpectroscopy (IFS) spectra from the CALIFA survey. The spectra fromthe spaxels are preprocessed, and then analyzed using the software starlight.One of the main tools discussed here, pycasso, organizes the output fromstarlight into datacubes of stellar population synthesis products. It alsoallows for interactive exploratory programming, giving easy access to themulti-dimensional data.Using these tools, we developed a method for recovering and analysingthe stellar populations of the dierent morphological components of galaxiesusing IFS data. Using the software imfit, wrapped in Python, we performthe decomposition of a sample of 43 candidate S0 galaxies from theCALIFA Survey into a Sérsic bulge and an exponential disk. The decompositionis made wavelength-wise, so that at the end we get the bulge and diskspectra for each pixel. A good PSF measurement is critical to this process, sowe perform a characterization of the PSF using the calibration stars from thesurvey. The morphological parameters (re, n, P.A. and for bulge, h, P.A. and for disk) in most cases depend linearly on the wavelength, on average, buttheir behavior at each are not yet fully understood. Using the decomposedspectra from the 9 best decompositions from the sample we apply a stellarpopulation synthesis using starlight, in order to recover the stellar populationsof bulge and disk. Only two of those galaxies produced starlight fitswith a small residual, CALIFA 0592 (NGC 4874) and CALIFA 0858 (UGC10905). In both cases we recover an older and lower-metallicity bulge anda younger and higher-metallicity disk (in comparison to the whole galaxy).The stellar synthesis produces more robust results using the integrated spectra.The spatially resolved spectra from bulge and disk seem to have artifactsthat get interpreted as dust, among other things, thus leading to wrong results.