El papel de las galaxias satélites en la formación de la vía láctea

Resumen

Esta tesis presenta el análisis de dos galaxias esferoidales de la Vía Láctea (VL): Sextans y Sculptor. La metodología seguida en ambos los casos es la misma y ha dado lugar a resultados científicos notables que se han publicado en revistas científicas arbitradas. El ingrediente básico para este análisis está dado por la historia de formación estelar de las estrellas mas antiguas a las mas jovenes. Para lograr esto, se necesitan diagramas color magnitud (DCM) profundos que alcancen los turn-offs mas viejos con suficiente precisión fotometrica. Ambos estudios se han desarrollado partiendo de la fotometría terrestre de estas galaxias mediante el análisis de datos de gran campo desde el telescopio de clase 8 m Subaru y el telescopio 4 m Blanco para Sextans y Sculptor, respectivamente. El primer paso consistió en la reducción de datos con el objetivo de obtener imágenes profundas de una buena parte de los objetos en estudio, compatibles con buena calidad de observación. Se ha realizado la fotometría de Point-Spread Function, obteniendo así dos catalogos: para Sextans en el sistema fotometrico Johnson (magnitudes B, V y I), y para Sculptor en el sistema fotometrico DECam (g y r magnitudes). Gracias a los DCM profundos que alcanzan el turn-off mas viejo, en ambos casos, ha sido posible analizar la formación estelar hasta las epocas mas remotas aplicando los algoritmos desarrollados por el grupo de Población Estelares al Instituto de Astrofísica de Canarias. Se ha presentado un análisis detallado del primer evento de formación de estrellas en las dos galaxias satélite con el objetivo de identificar si estaba presente una escala de tiempo evolutiva común y mediante cálculos específicos dimos estimaciones sobre como los fenémenos físicos, como la retroalimentación de SNe, podrían haber influido en el destino final de estas galaxias. Los resultados muestran que Sextans y Sculptor, aunque se consideran dSphs clásicos, son objetos diferentes. Ambas galaxias presentan gradientes radiales de poblaciones estelares pero a diferentes escalas radiales y con diferente intensidad. Hay fuertes indicios que sugieren la presencia, en ambas galaxias, de una población estelar pobre de metales primordial y extendida caracterizada por un evento bastante corto de formación estelar. Hemos podido restringirlo a 0.5 Gyr en Sculptor debido a su configuración compacta que nos ha permitido medir diferentes escalas temporales radiales de formación de estrellas, mientras que en Sextans calculamos una duración global de 0.6 Gyr, dentro de su core radius que se extiende hasta 27 arcmin. Esto indica un posible camino evolutivo común, tambien conocido como outside-in scenario. Una investigación adicional que se ha llevado a cabo durante esta tesis es el descubrimiento y la posterior confirmación de un anillo optico de Einstein muy extendido. Este objeto ha sido descubierto durante la inspección visual de las imágenes profundas de Sculptor, lo que revela la gran potencialidad de estos datos en diferentes campos de investigacíon. Este campo de investigación está bastante alejado del tema principal de la presente tesis, pero se ha decidido dedicar un tiempo de investigación a este descubrimiento debido a la peculiaridad de este objeto, principalmente a su simetría y extensión. Además, para confirmar su naturaleza, tambien hemos sido galardonados con tiempo discrecional del Director al Gran Telescopio Canarias (GTC), un telescopio de clase de 10 m. De esta manera, tambien tuve la oportunidad de manejar los espectros, para enriquecer mi experiencia personal sin afectar mi planificación doctoral.