Detección y caracterización de cúmulos de galaxias con alto corrimiento al rojo

Resumen

Los cúmulos de galaxias son las estructuras gravitatoriamente ligadas más grandes que existen en el Universo; es por ello que son las más adecuadas para estudiar la formación y la evolución de las galaxias, así como la estructura a gran escala del mismo. Existen estudios relativamente detallados de estos cúmulos a corrimientos al rojo (redshifts) z < 0.5; sin embargo, a z > 0.5 estos estudios se encuentran aún en sus primeras etapas, debido a la dificultad de llevarlos a cabo en telescopios de 4 m y a la falta de muestras adecuadas de estos objetos. En esta Tesis se han desarrollado e implementado los métodos y herramientas necesarios para disponer de una buena muestra de cúmulos de galaxias a z > 0.5, que permita estudios detallados de los mismos en un futuro próximo con telescopios de 10 m, como por ejemplo el GTC. Tradicionalmente, se han usado distintas técnicas para la detección de estos cúmulos, desde las clásicas búsquedas de sobredensidades de galaxias en el óptico y en el infrarrojo cercano, hasta su identificación en rayos X, a través del efecto Sunyaev-Zel'dovich o por medio de su acción como lente gravitatoria de objetos más lejanos. En este trabajo se ha planteado la detección de estos c'umulos de galaxias a partir de su redshift fotométrico, usando los datos de cartografiados (surveys) profundos y de gran campo en el óptico y en el infrarrojo cercano. Para ello, se han usado los mejores surveys existentes actualmente1, el Deep Lens Survey (DLS) y el NOAO Deep Wide-Field Survey (NDWFS), que constan de imágenes en las bandas B,R, I y K, y B, V,R, I y z' respectivamente, con profundidades típicas en el óptico del orden de R ~ 26 mag. Se han analizado ~ 4 grados cuadrados (deg2) en el DLS y ~ 9.3 deg2 en el NDWFS. Se ha realizado la fotometría de los objetos en estas zonas, así como determinado su corrimiento al rojo usando diferentes códigos de redshifts fotométricos. Con todo ello, se han elaborado los catálogos de estos objetos. Finalmente, se han implementado algoritmos de detección de sobredensidades en el plano (alpha, delta, z), con los que se han detectado ~ 100 posibles cúmulos a z > 0.5. Consideramos este estudio como un primer paso para la construcción de una muestra representativa de cúmulos a z > 0.5 para estudios detallados con GTC y el instrumento OSIRIS, con los que se dispondría de un número suficiente de ellos para determinar parámetros estructurales, dinámicos, químicos y evolutivos de los mismos y de sus galaxias e, igualmente, restringir diversos parámetros cosmológicos, como la ecuación de estado de la energía oscura o la curvatura del Universo.