Nós realizamos um estudo estatístico do comportamento de perfis de cor em bandas largas (UBV) para 257 galáxias espirais do tipo Sbc, ordinárias e barradas, utilizando dados obtidos através de fotometria fotoelétrica de abertura, disponíveis na literatura (Longo & de Vaucouleurs 1983,1985). Nós determinamos os gradientes de cor (B-V) e (U-B) para as galáxias da amostra total, bem como os índices de cor (B-V) e (U-B) de bojos e discos separadamente, utilizando métodos estatísticos robustos. Utilizamos uma técnica de decomposição bi-dimensional para modelar os perfis de brilho de bojos e discos em imagens dos arquivos do ``Digitised Sky Survey' (DSS), obtendo parâmetros estruturais característicos para 39 galáxias. A aquisição de imagens de 14 galáxias no Laboratório Nacional de Astrofísica permitiu-nos realizar um estudo fotométrico comparativo, e atestar a validade dos resultados obtidos neste estudo. Entre os principais resultados obtidos, destacam-se: (i) - 65% das galáxias possuem gradientes de cor negativos (mais vermelhos no centro), 25% possuem gradientes nulos, e 10% apresentam gradientes positivos; (ii) - galáxias que apresentam gradientes de cor nulos tendem a ser barradas; (iii) - os índices de cor ao longo das galáxias com gradientes nulos são similares aos índices de cor dos discos das galáxias com gradientes negativos; (iv) - confirmamos a correlação entre os índices de cor de bojos e discos, já obtida por outros autores; (v) - a ausência de correlação entre os gradientes de cor e de metalicidade sugere que o excesso de galáxias barradas com gradientes de cor nulos ou positivos reflete uma diferença no comportamento da idade média da população estelar ao longo de galáxias barradas e ordinárias; (vi) - galáxias com gradientes de cor nulos ou positivos têm uma leve tendência a apresentar bojos maiores e com maior concentração central de luz; e (vii) - confirmamos a correlação entre as escalas de comprimento de bojos e discos, já obtida por outros autores. Estes resultados são compatíveis e favoráveis ao cenário de evolução secular, no qual barras produzem fluxos radiais de massa para as regiões centrais de galáxias, não somente homogeneizando as populações estelares ao longo de galáxias, produzindo discos e bojos com índices de cor semelhantes, mas também contribuindo para a formação e/ou construção de bojos. / We have done a statistical study of the behaviour of the broadband color profiles (UBV) for 257 Sbc galaxies, barred and unbarred, collecting data obtained through photoeletric aperture photometry, available in the literature (Longo & de Vaucouleurs 1983,1985). We have determined (B-V) and (U-B) color gradients for the total sample of galaxies, as well as (B-V) and (U-B) color indices of bulges and disks separately, using robust statistical methods. Applying a bi-dimensional decomposition technique to model the brightness profiles of bulges and disks in images from the Digitised Sky Survey (DSS), we obtained characteristic structural parameters for 39 galaxies. The acquisition of images for 14 galaxies in the Laboratório Nacional de Astrofísica (Astrophysics National Laboratory) allowed us to do a comparative photometric study, and verify the validity of the results obtained in this work. Among the main results obtained, we point out: (i) - 65% of the galaxies have negative color gradients (reddish inward), 25% have zero gradients, and 10% show positive gradients; (ii) - galaxies that show zero color gradients tend to be barred; (iii) - the color indices along the galaxies with zero color gradients are similar to the color indices of the disks of the galaxies with negative color gradients; (iv) - we confirm the correlation between the color indices of bulges and disks, already found by other authors; (v) - the absence of correlation between color and metallicity gradients suggests that the excess of barred galaxies with zero or positive color gradients reflects a difference in the behaviour of the mean age of the stellar population along barred and unbarred galaxies; (vi) - galaxies with zero or positive color gradients show a slight tendency of having larger bulges, with a greater central concentration of light; and (vii) - we confirm the correlation between the scale lenghts of bulges and disks, already found by other authors. These results are compatible and favourable to the secular evolutionary scenario, in which stellar bars induce radial mass fluxes to the central regions of galaxies, not only turning homogeneous the stellar populations along the galaxies, producing disks and bulges with similar color indices, but also contributing to the formation and/or building of galactic bulges.

Nós realizamos um estudo estatístico do comportamento de perfis de cor em bandas largas (UBV) para 257 galáxias espirais do tipo Sbc, ordinárias e barradas, utilizando dados obtidos através de fotometria fotoelétrica de abertura, disponíveis na literatura (Longo & de Vaucouleurs 1983,1985). Nós determinamos os gradientes de cor (B-V) e (U-B) para as galáxias da amostra total, bem como os índices de cor (B-V) e (U-B) de bojos e discos separadamente, utilizando métodos estatísticos robustos. Utilizamos uma técnica de decomposição bi-dimensional para modelar os perfis de brilho de bojos e discos em imagens dos arquivos do ``Digitised Sky Survey' (DSS), obtendo parâmetros estruturais característicos para 39 galáxias. A aquisição de imagens de 14 galáxias no Laboratório Nacional de Astrofísica permitiu-nos realizar um estudo fotométrico comparativo, e atestar a validade dos resultados obtidos neste estudo. Entre os principais resultados obtidos, destacam-se: (i) - 65% das galáxias possuem gradientes de cor negativos (mais vermelhos no centro), 25% possuem gradientes nulos, e 10% apresentam gradientes positivos; (ii) - galáxias que apresentam gradientes de cor nulos tendem a ser barradas; (iii) - os índices de cor ao longo das galáxias com gradientes nulos são similares aos índices de cor dos discos das galáxias com gradientes negativos; (iv) - confirmamos a correlação entre os índices de cor de bojos e discos, já obtida por outros autores; (v) - a ausência de correlação entre os gradientes de cor e de metalicidade sugere que o excesso de galáxias barradas com gradientes de cor nulos ou positivos reflete uma diferença no comportamento da idade média da população estelar ao longo de galáxias barradas e ordinárias; (vi) - galáxias com gradientes de cor nulos ou positivos têm uma leve tendência a apresentar bojos maiores e com maior concentração central de luz; e (vii) - confirmamos a correlação entre as escalas de comprimento de bojos e discos, já obtida por outros autores. Estes resultados são compatíveis e favoráveis ao cenário de evolução secular, no qual barras produzem fluxos radiais de massa para as regiões centrais de galáxias, não somente homogeneizando as populações estelares ao longo de galáxias, produzindo discos e bojos com índices de cor semelhantes, mas também contribuindo para a formação e/ou construção de bojos. / We have done a statistical study of the behaviour of the broadband color profiles (UBV) for 257 Sbc galaxies, barred and unbarred, collecting data obtained through photoeletric aperture photometry, available in the literature (Longo & de Vaucouleurs 1983,1985). We have determined (B-V) and (U-B) color gradients for the total sample of galaxies, as well as (B-V) and (U-B) color indices of bulges and disks separately, using robust statistical methods. Applying a bi-dimensional decomposition technique to model the brightness profiles of bulges and disks in images from the Digitised Sky Survey (DSS), we obtained characteristic structural parameters for 39 galaxies. The acquisition of images for 14 galaxies in the Laboratório Nacional de Astrofísica (Astrophysics National Laboratory) allowed us to do a comparative photometric study, and verify the validity of the results obtained in this work. Among the main results obtained, we point out: (i) - 65% of the galaxies have negative color gradients (reddish inward), 25% have zero gradients, and 10% show positive gradients; (ii) - galaxies that show zero color gradients tend to be barred; (iii) - the color indices along the galaxies with zero color gradients are similar to the color indices of the disks of the galaxies with negative color gradients; (iv) - we confirm the correlation between the color indices of bulges and disks, already found by other authors; (v) - the absence of correlation between color and metallicity gradients suggests that the excess of barred galaxies with zero or positive color gradients reflects a difference in the behaviour of the mean age of the stellar population along barred and unbarred galaxies; (vi) - galaxies with zero or positive color gradients show a slight tendency of having larger bulges, with a greater central concentration of light; and (vii) - we confirm the correlation between the scale lenghts of bulges and disks, already found by other authors. These results are compatible and favourable to the secular evolutionary scenario, in which stellar bars induce radial mass fluxes to the central regions of galaxies, not only turning homogeneous the stellar populations along the galaxies, producing disks and bulges with similar color indices, but also contributing to the formation and/or building of galactic bulges.

O estudo de populações estelares em galáxias é particularmente interessante, uma vez que são um registro fóssil de vários processos físicos associados com a formação e evolução das galáxias. Neste trabalho são apresentados os resultados preliminares de uma nova abordagem para o estudo da distribuição de populações estelares no interior das galáxias. A partir das magnitudes ugriz de uma amostra de galáxias, utilizou-se a análise PCA e a determinação de diversos parâmetros para estudar a distribuição espacial das populações estelares nas galáxias. Utilizando uma abordagem píxel a píxel, as populações estelares são investigadas através da aplicação de variadas ferramentas estatísticas, tais como índices de Gini e Funcionais de Minkowski. Esta abordagem é um passo a frente no estudo de galáxias, no sentido que a análise pode ser aprofundada em cada píxel da galáxia, ao invés de estudar a galáxia como um todo. A aplicação de tal tratamento aos píxeis de uma imagem permite a obtenção de estimativas quantitativas sobre a forma como as diferentes populações estelares são distribuídos dentro de uma galáxia, trazendo dicas sobre como elas crescem e evoluem. Nossos resultados preliminares mostraram que uma metodologia píxel a píxel é eficiente no estudo das galáxias. Analisando 15 galáxias de tipos distintos, observou-se que as mesmas possuem populações estelares velhas no centro e novas nas regiões periféricas, corroborando com o cenário inside-out de formação de galáxias. Dada a potencialidade do método desenvolvido, pretende-se automatiza-lo para aplicação em dados de grandes surveys. / The study of stellar populations in galaxies is particularly interesting since they are a fossil record of various physical processes associated with the formation and evolution of galaxies. This work presents the preliminary results of a new approach to the study of the spatial distribution of stellar populations within a galaxy. From the ugriz magnitudes of a sample of galaxies, we used the PCA analysis and determination of various parameters to study the spatial distribution of the stellar populations in galaxies. Using a pixel by pixel approach, the stellar populations are investigated through the application of various statistical tools, such as Gini indexes and Minkowski Functional. This approach is a step forward in the study of galaxies, in the sense that the analysis can be deepened in each pixel of the galaxy, rather than studying the galaxy as a whole. The application of such treatment to the pixels of an image allows to obtain quantitative estimates on how the different stellar populations are distributed within a galaxy, bringing tips on how they grow and evolve. Our preliminary results showed that a pixel by pixel approach is efficient in the study of galaxies. Analyzing 15 galaxies of different types, we observed that they have old stellar populations in the central regions and younger stellar population in the peripheral regions, corroborating the scenario inside-out formation of galaxies. Given the potential of the developed method, the aim is automate and to apply it in data of large surveys.

O estudo de populações estelares em galáxias é particularmente interessante, uma vez que são um registro fóssil de vários processos físicos associados com a formação e evolução das galáxias. Neste trabalho são apresentados os resultados preliminares de uma nova abordagem para o estudo da distribuição de populações estelares no interior das galáxias. A partir das magnitudes ugriz de uma amostra de galáxias, utilizou-se a análise PCA e a determinação de diversos parâmetros para estudar a distribuição espacial das populações estelares nas galáxias. Utilizando uma abordagem píxel a píxel, as populações estelares são investigadas através da aplicação de variadas ferramentas estatísticas, tais como índices de Gini e Funcionais de Minkowski. Esta abordagem é um passo a frente no estudo de galáxias, no sentido que a análise pode ser aprofundada em cada píxel da galáxia, ao invés de estudar a galáxia como um todo. A aplicação de tal tratamento aos píxeis de uma imagem permite a obtenção de estimativas quantitativas sobre a forma como as diferentes populações estelares são distribuídos dentro de uma galáxia, trazendo dicas sobre como elas crescem e evoluem. Nossos resultados preliminares mostraram que uma metodologia píxel a píxel é eficiente no estudo das galáxias. Analisando 15 galáxias de tipos distintos, observou-se que as mesmas possuem populações estelares velhas no centro e novas nas regiões periféricas, corroborando com o cenário inside-out de formação de galáxias. Dada a potencialidade do método desenvolvido, pretende-se automatiza-lo para aplicação em dados de grandes surveys. / The study of stellar populations in galaxies is particularly interesting since they are a fossil record of various physical processes associated with the formation and evolution of galaxies. This work presents the preliminary results of a new approach to the study of the spatial distribution of stellar populations within a galaxy. From the ugriz magnitudes of a sample of galaxies, we used the PCA analysis and determination of various parameters to study the spatial distribution of the stellar populations in galaxies. Using a pixel by pixel approach, the stellar populations are investigated through the application of various statistical tools, such as Gini indexes and Minkowski Functional. This approach is a step forward in the study of galaxies, in the sense that the analysis can be deepened in each pixel of the galaxy, rather than studying the galaxy as a whole. The application of such treatment to the pixels of an image allows to obtain quantitative estimates on how the different stellar populations are distributed within a galaxy, bringing tips on how they grow and evolve. Our preliminary results showed that a pixel by pixel approach is efficient in the study of galaxies. Analyzing 15 galaxies of different types, we observed that they have old stellar populations in the central regions and younger stellar population in the peripheral regions, corroborating the scenario inside-out formation of galaxies. Given the potential of the developed method, the aim is automate and to apply it in data of large surveys.

In this thesis, we aim to further elucidate the phenomenon of galaxy evolution in the environment of galaxy clusters using the methodology of numerical simulations. For that, we have developed hydrodynamic models in which idealized gas-rich galaxies move within the ICM of idealized galaxy clusters, allowing us to probe in a detailed and controlled manner their evolution in this extreme environment. The main code used in our simulations is RAMSES, and our results concern the changes in gas composition, star formation rate, luminosity and color of infalling galaxies. Additionally to processes taking place inside the galaxies themselves, we have also described the dynamics of the gas that is stripped from those galaxies with unprecedented resolution for simulations of this nature (122 pc in a box including an entire 1e14 Msun cluster), finding that clumps of molecular gas are formed within the tails of ram pressure stripped galaxies, which proceed to live in isolation within the ICM of a galaxy cluster for up to 300 Myr. Those molecular clumps possibly represent a new class of objects; similar objects have been observed in both galaxy clusters and groups, but no comprehensive description of them has been given until now. We additionally create a hydrodynamic model for the A901/2 multi-cluster system, and correlate the gas conditions in this model to the locations of a sample of candidate jellyfish galaxies in the system; this has allowed us to infer a possible mechanism for the generation of jellyfish morphologies in galaxy cluster collisions in general. / Nesta tese, nós visamos a contribuir para o entendimento do fenômeno da evolução de galáxias no ambiente de aglomerados de galáxias usando a metodologia de simulações numéricas. Para isso, desenvolvemos modelos hidrodinâmicos nos quais galáxias idealizadas ricas em gás movem-se em meio ao gás difuso de aglomerados de galáxias idealizados, permitindo um estudo detalhado e controlado da evolução destas galáxias neste ambiente extremo. O principal código usado em nossas simulações é o RAMSES, e nossos resultados tratam das mudanças em composição do gás, taxa de formação estelar, luminosidade e cor de galáxias caindo em aglomerados. Adicionalmente a processos acontecendo dentro das próprias galáxias, nós também descrevemos a dinâmica do gás que é varrido dessas galáxias com resolução sem precedentes para simulações dessa natureza (122 pc em uma caixa incluindo um aglomerado de 1e14 Msun inteiro), encontrando que aglomerados de gás molecular são formados nas caudas de galáxias que passaram por varrimento de gás por pressão de arraste, aglomerados estes que procedem a viver em isolamento em meio ao gás difuso de um aglomerado de galáxias por até 300 Myr. Esses aglomerados moleculares possivelmente representam uma nova classe de objetos; objetos similares foram previamente observados tanto em aglomerados quanto em grupos de galáxias, mas um tratamento compreensivo deles não foi apresentado até agora. Nós adicionalmente criamos um modelo hidrodinâmico para o sistema multi-aglomerado A901/2, e correlacionamos as condições do gás nesse modelo com a localização de uma amostra de galáxias jellyfish nesse sistema; isso nos permitiu inferir um possível mecanismo para a geração de morfologias jellyfish em colisões de aglomerados de galáxias em geral.

In this thesis, we aim to further elucidate the phenomenon of galaxy evolution in the environment of galaxy clusters using the methodology of numerical simulations. For that, we have developed hydrodynamic models in which idealized gas-rich galaxies move within the ICM of idealized galaxy clusters, allowing us to probe in a detailed and controlled manner their evolution in this extreme environment. The main code used in our simulations is RAMSES, and our results concern the changes in gas composition, star formation rate, luminosity and color of infalling galaxies. Additionally to processes taking place inside the galaxies themselves, we have also described the dynamics of the gas that is stripped from those galaxies with unprecedented resolution for simulations of this nature (122 pc in a box including an entire 1e14 Msun cluster), finding that clumps of molecular gas are formed within the tails of ram pressure stripped galaxies, which proceed to live in isolation within the ICM of a galaxy cluster for up to 300 Myr. Those molecular clumps possibly represent a new class of objects; similar objects have been observed in both galaxy clusters and groups, but no comprehensive description of them has been given until now. We additionally create a hydrodynamic model for the A901/2 multi-cluster system, and correlate the gas conditions in this model to the locations of a sample of candidate jellyfish galaxies in the system; this has allowed us to infer a possible mechanism for the generation of jellyfish morphologies in galaxy cluster collisions in general. / Nesta tese, nós visamos a contribuir para o entendimento do fenômeno da evolução de galáxias no ambiente de aglomerados de galáxias usando a metodologia de simulações numéricas. Para isso, desenvolvemos modelos hidrodinâmicos nos quais galáxias idealizadas ricas em gás movem-se em meio ao gás difuso de aglomerados de galáxias idealizados, permitindo um estudo detalhado e controlado da evolução destas galáxias neste ambiente extremo. O principal código usado em nossas simulações é o RAMSES, e nossos resultados tratam das mudanças em composição do gás, taxa de formação estelar, luminosidade e cor de galáxias caindo em aglomerados. Adicionalmente a processos acontecendo dentro das próprias galáxias, nós também descrevemos a dinâmica do gás que é varrido dessas galáxias com resolução sem precedentes para simulações dessa natureza (122 pc em uma caixa incluindo um aglomerado de 1e14 Msun inteiro), encontrando que aglomerados de gás molecular são formados nas caudas de galáxias que passaram por varrimento de gás por pressão de arraste, aglomerados estes que procedem a viver em isolamento em meio ao gás difuso de um aglomerado de galáxias por até 300 Myr. Esses aglomerados moleculares possivelmente representam uma nova classe de objetos; objetos similares foram previamente observados tanto em aglomerados quanto em grupos de galáxias, mas um tratamento compreensivo deles não foi apresentado até agora. Nós adicionalmente criamos um modelo hidrodinâmico para o sistema multi-aglomerado A901/2, e correlacionamos as condições do gás nesse modelo com a localização de uma amostra de galáxias jellyfish nesse sistema; isso nos permitiu inferir um possível mecanismo para a geração de morfologias jellyfish em colisões de aglomerados de galáxias em geral.