Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337695.pdf: 51963479 bytes, checksum: 455bfcecdb7d9ecdd467f2a9bfd19595 (MD5) Previous issue date: 2015 / 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.

Realizamos um estudo das propriedades espectroscópicas das linhas de emissão e do contínuo, na região do infravermelho próximo (NIR), de uma amostra de 51 galáxias de núcleo ativo do universo local. A forma do contínuo dos quasares e das galáxias Sy 1 é similar, sendo essencialmente plano nas bandas H e K, e com grandes variações na banda J. Nas Sy 2 o contínuo decresce suavemente a partir de 1.2 μm e na banda J é varíavel. Os espectros de todas as fontes são dominados por intensas linhas de emissão, tais como: Hi, He i, He ii, [S iii], além de notáveis linhas proibidas de alto e baixo grau de ionização. A ausência de linhas de Oi e Fe ii nos espectros das galáxias Sy 2, dão suporte observacional ao modelo que prediz que estas linhas são formadas na região de linhas largas (BLR). A presença de linhas coronais em ambos os tipos de atividade e os maiores valores de FWHM destas linhas relativas ás da região de linhas estreitas (NLR), indicam que as linhas coronais são formadas na parte interna da NLR. A razão de fluxos do [Fe ii] 12570°A/16436°A é um indicador confiável de avermelhamento para a NLR em galáxias Seyfert. As linhas do H2 são comuns á maioria das fontes. Estas linhas são sistematicamente mais estreitas que linhas típicas da NLR, sugerindo que as linhas H2 não são formadas na mesma parcela de gás onde se originam as linhas da NLR. Razões de linhas de emissão do H2 favorecem mecanismos de excitação térmicos para esta molécula em AGNs. As razões de linhas de emissão H2/Brγ e [Fe ii]Paβ são úteis para separar objetos com linhas de emissão no NIR de acordo com o seu nível de atividade nuclear. O histórico de formação estelar das galáxias Seyfert no NIR é heterogeneo, com populações estelares dominantes jovens, velhas e com formação estelar continua. Todas aparecem em frações significativas. A presença da banda do ~1.1μmCN no espectro de uma galáxia é uma evidência clara da presença de populações estelares com idades entre ~0.3 e ~2Ganos. A presença de um contínuo não térmico (lei de potência-PL, Fλ αλ−1.5) é observado em todas as galáxias Sy 1 e em 60% das Sy 2. Para uma fração significativa dos objetos a soma das componentes estelar e não térmica não é capaz de descrever o contínuo na banda K. O excesso observado nesta banda deve-se à poeira quente próxima a temperatura de sublimação, composta por grãos de grafite, localizada à ~1 pc da fonte central e com massa média de ¯M HD ≈0.3M. / We carried out a study of the spectrophotometric properties of the emission lines and continuum, in the near infrared region (NIR), of a sample of 51 active galaxies of the local universe. The shape of the continuum of the quasars and Seyfert 1 (Sy 1) galaxies are similar, beeing essentially flat in the H and K bands, with strong variations detected in the J band. In Seyfert 2 (Sy 2) the continuum decreases smoothly from 1.2 μm redwards and is variable in the J band. The spectra are dominated by strong emission lines like: Hi, He i, He ii, [S iii] and by conspicuous forbidden lines of low and high ionization species. The absence of Oi and Fe ii lines in the spectra of the Sy 2 gives observational support to the model which predicts that these lines are formed in the broad line region (BLR). The presence of coronal lines in both Seyfert type and the broader FWHM of these lines relatively to those observed in the narrow line region (NLR) indicate that the coronal lines are formed in the inner part of the NLR. The emission line ratio [Fe ii] 12570°A/16436°A is a reliable reddening indicator for the NLR of Seyfert galaxies. The H2 lines are common to almost all sources. These lines are systematically narrower than typical NLR lines, which suggests that the H2 lines do not originate from the same parcel of gas that forms the NLR. Line ratios between H2 lines favour thermal excitation mechanisms for the molecular gas in active galactic nuclei. The emission line ratios H2/Brγ and [Fe ii]Paβ are useful for separating emission-line objects by their degree of nuclear activity. The star formation history of Seyfert galaxies in the NIR is heterogeneous, with young and old stellar populations and continuous star formation. All of them appear in significant fractions. The presence of the ~1.1μmCN band in the spectrum of a galaxy is an unambiguous evidence of stellar populations with ages between ~ 0.3 and ~2Gyr. A non-thermal continuum (Power Law- PL, Fλ α λ−1.5) is observed in all Sy 1 and in 60% of the Sy 2. In a significant fraction of the objects, the sum of the stellar and non-thermal continua is not capable of describing the continuum in the K band. The excess observed in this band is due to hot dust near its sublimation temperature, composed by graphite grains, located at ~1 pc from the central source and with a mean mass of ¯MHD ≈0.3M.

Apresentamos dados óticos de espectroscopia de campo integral dos kiloparsecs centrais de quatro rádio galáxias do Universo local (z < 0:07), Arp 102B, Pictor A, 3C 33 e 4C +29.30, obtidos com o instrumento GMOS-IFU dos telescópios Gemini. Estes dados foram utilizados para a análise da excitacao e cinemática do gás através de mapas bi-dimensionais. Utilizando as distribuições de fluxo das linhas de emissão, identificamos emissão estendida em gás ionizado até as bordas do campo observado, que tem campo de visão de 3:500 500, correspondendo a 1:7kpc 2:5kpc para Arp 102B, 2:5kpc 3:4kpc para Pictor A, 4:0kpc 5:8kpc para 3C 33 e 4:3kpc 6:2kpc para 4C +29.30. As características mais marcantes do gás emissor são as presenças de estruturas semelhantes a braços espirais e barras. Razões de linha indicam que tanto fótons provenientes da fonte nuclear quanto choques originados na interação do jato rádio com o gás circumnuclear são mecanismos de excitação do gás. As razões de linhas mostram valores típicos de Seyferts para as galáxias 3C 33 e 4C +29.30, enquanto que valores intermediários entre Seyfert e LINER são observados em Arp 102B. / We present integral field spectroscopic data covering the inner kiloparsecs of four radio galaxies of the local Universe (z<0:07), Arp 102B, Pictor A, 3C 33 and 4C +29.30, obtained with the GMOS-IFU instrument of the Gemini telescopes. We use these data to analyze the gas excitation and kinematics via two-dimensional maps. Using the flux distributions of the emission lines, we identify extended emission in ionized gas up to the edges of the observed field, which corresponds to 1:7kpc 2:5kpc for Arp 102B, 2:5kpc 3:4kpc for Pictor A, 4:0kpc 5:8kpc for 3C 33 and 4:3kpc 6:2kpc for 4C +29.30. The extended line emitting gas displays structures resembling rotating disks, spiral arms and bars. Line ratios indicate that both photons from the nuclear source and shocks originated in the interaction of the radio jet with circumnuclear gas are ionizing mechanisms of the gas. Line ratio values are typical of Seyfert galaxies for 3C 33 and 4C +29.30, while intermediate values between Seyferts and LINERs are observed in Arp 102B. Pictor A galaxy, however, shows low values of [N II]/Ha = 0:150:25, expected for H II regions. We suggest that these values are observed due to the low gas metallicity (12+log(O/H)= 8:39). Centroid velocity maps show that the gas kinematics is dominated by rotation only in Arp 102B and 3C 33. Outflows are observed in the galaxies Arp 102B, 3C 33 and 4C +29.30.

Apresentamos mapas bidimensionais (2D) para a cinemática do gás e das estrelas e fluxo das linhas de emissão na região central (algumas centenas de parsecs) das galáxias ativas M 81, NGC 1667, NGC 2110 e NGC 7213. As observações foram feitas com a Unidade de Campo Integral (IFU) do GMOS (Gemini Multi-Object Spectrograph) nos telescópios Gemini. Obtivemos campos de velocidades, mapas de dispersão de velocidades e mapas de fluxos pelo ajuste das linhas de emissão do gás Hα, [NII] λ6584˚A e [SII] λλ6717,31˚A. Obtivemos medidas da cinemática estelar a partir da aplicação da técnica pPXF. Utilizamos modelagens da cinemática estelar e do gás, além de técnicas de PCA, com o objetivo de detectar movimentos não circulares do gás e investigar a natureza desses movimentos. Detectamos influxos de gás em todas as quatro galáxias e ejeções de gás nas galáxias NGC 2110 e M 81. Verificamos que movimentos não circulares interpretados como influxos de gás se relacionam a espirais e filamentos associados a poeira vista em mapas de estrutura. Obtivemos taxas de influxo de massa para todas as galáxias e taxas de ejeções de massa para a galáxia NGC 2110 e comparamos estes resultados à taxa de acreção de matéria de cada galáxia. Encontramos que as taxas de influxo de gás ionizado variam de 0,01 a 1 M⊙/ano e são, em todos os casos, maiores que a taxa de acreção, o que sugere que a maior parte desse gás se acumulará na região central.

Neste trabalho discutimos a excitação, cinemática e distribuição do gás e das estrelas, bem como um estudo das populações estelares nos kpc centrais de 20 galáxias ativas, que fazem parte de uma amostra estatisticamente completa de 29 galaxias ativas, 16 das quais estão sendo observada através de um Large and Long Program (LLP) do telescópio Gemini: “NIFS survey of feeding and feedback processes in nearby Active Galaxies”, onde foi usado o instrumento NIFS nas bandas J e Kl com resolução espectral de R≈ 5000 e angular de ≈ 0,15”. A finalidade do projeto é mapear os processos de feeding e feedback em galáxias ativas próximas para investigar o efeito destes processos na evolução de galáxias. Encontramos feedbacks potentes o suficiente para influenciar significativamente na galáxia hospodeira em ≈ 20% dos casos. O gás apresenta emissão estendida tanto para a fase molecular quanto para a fase ionizada. Porém, o gás molecular é muitas vezes mais uniformemente distribuído no plano da galáxia, enquanto que o gás ionizado é mais concentrado ou colimado ao longo do eixo de ionização do AGN. Na cinemática, também observa-se distinções: enquanto o gás molecular está normalmente em rotação no plano da galáxia com baixa dispersão de velocidades, o gás ionizado apresenta outras componentes associadas a altas dispersões de velocidades. Verifica-se uma anticorrelação entre o momento de Gauss-Hermite h3 e os campos de velocidade, em que valores positivos de h3 são associados a blueshifts e valores negativos de h3 à redshifts, o que atribuímos ao efeito conhecido como “asymmetric drift”. A massa integrada de hidrogênio ionizado varia de 2,2×104 a 3,2×107 M⊙, enquanto a massa de hidrogênio molecular quente (≈ 2000K) varia de 29 a 3300 M⊙. A massa de hidrogênio molecular frio é estimada entre 2×107 e 2,4×109 M⊙. A densidade superficial média de massa de gás molecular quente varia de 7,6×10−4 a 1,8×10−2 M⊙/pc2, enquanto para o gás molecular frio varia de 526 a 20682 M⊙/pc2. A densidade superficial média de massa para o gás ionizado varia de 4,8 a 244 M⊙/pc2. A excitação mostra 3 comportamentos principais: i) núcleo com excitação tipo Seyfert circundado por excitação LINER; ii) núcleo com valores de excitação típica de Starbursts circundado por valores Seyfert e/ou LINER; iii) somente valores de Seyfert/somente valores de LINER. Constatou-se evidências de inflow em gás quente para 4 galáxias, com as taxas variando de 4×10−5 a 4×10−3 M⊙ por ano. A maioria dos outflows encontrados foram em gás ionizado com valores para as taxas de outflow variando entre 6×10−2 a 10,7 M⊙ por ano e a potência desses outflows foi estimada entre 9,5×1037 ergs/s e 5,7×1041 ergs/s. Somente em 3 galáxias encontramos potências da ordem de 0,5% Lbol , para as quais o feedback pode influenciar de forma significativa a evolução do bojo da galáxia. A cinemática estelar pode ser bem descrita através de modelos de discos em rotação e mais uma vez encontramos o efeito do “asymmetric drift”, como encontrado para o gás. Em 4 galáxias da amostra em que estudamos a população estelar, encontramos estrelas jovens (t < 50×106 anos) a distâncias do n´ucleo entre 200 e 300 pc, estrelas de idade intermediária (50×106 ≤ t < 2×109 anos) mais afastadas e populações mais velhas dominando nos 250 pc centrais das galáxias. / In this work we discuss the excitation, gas and stellar kinematics, as well as the study of the stellar populations in the inner kpc of 20 active galaxies, which are part of a complete sample of 29 active galaxies, 16 of which comprise a “Large and Long Program” (LLP) of the Brazilian participation in the Gemini Telescope: “NIFS survey of feeding and feedback processes in nearby Active Galaxies”, where the NIFS instrument was used, with observations in the J and Kl spectral bands, with spectral resolution of R≈ 5000 and angular of ≈ 0.15”. The project goal is to map the feeding and feedback processes in nearby active galaxies to investigate the effect of these processes in the evolution of the galaxies. We found feedbacks powerful enough to have significant influence in the evolution of the host galaxy in ≈ 20% of the cases. The gas shows extended emission in both the molecular and ionized phases. However, the molecular gas is usually more evenly distributed in the galaxy plane, while the ionized gas is more concentrated or colimated along the ionization axis of the AGN. In the kinematics, there are also distinctions: while the molecular gas is usually in rotation in the galaxy plane with low velocity dispersions, the ionized gas shows other componentes associated with high velocity dispersions. It is verified an anticorrelation between the Gauss-Hermite moment h3 and the velocity field, where positive values of h3 are associated to blueshifts and negative values of h3 to redshits, what we attribute to the effect known as “asymmetric drift”. The integrated mass of ionized hydrogen ranges from 2.2×104 to 3.2×107 M⊙, while the mass of warm (≈ 2000K) molecular hydrogen ranges from 29 to 3300 M⊙. The mass of cold molecular hydrogen is estimated between 2×107 to 2.4×109 M⊙. The average surface mass density of the molecular gas ranges from 7.6×10−4 to 1.8×10−2 M⊙/pc2, while for the cold molecular it ranges from 526 to 20682 M⊙/pc2. The average surface mass density for the ionized gas ranges from 4.8 to 244M⊙/pc2. The excitation shows 3 main behaviors: i) nucleus with Seyfert excitation surrounded by LINER excitation; ii) nucleus with Starburst excitation surrounded by Seyfert and/or LINER excitation; iii) only LINER excitation. It was found evidence of inflow in warm molecular gas for 4 galaxies, with rates ranging from 4×10−5 to 4×10−3 M⊙ per year. Most outflows were found in ionized gas with values ranging from 6×10−2 to 10.7 M⊙ per year, and the power of the outflows was estimated between 9.5×1037 ergs/s and 5.7×1041 ergs/s. Only in three galaxies we found the power of the outflow in the order of 0.5% LBol , for which the feedback can have a significant influence in the evolution of the galaxy. The stellar kinematics can be well descibed by models of rotating disks, and once more we find the “asymmetric drift” effect, like the one found for the gas. In 4 galaxies of the sample for which we studied the stellar population, we found young stars (t < 50Myr) at distances ranging from 200 to 300 pc from the nucleus, while intermediate age stars (50 Myr ≤ t < 2 Gyr) are found farther away, while old stars dominate in the inner ≈ 250 pc.

Uma das vertentes de estudo da evolução de galáxias se concentra nos processos de alimentação (feeding) e de retroalimentação (feedback) do núcleo ativo de galáxias (active galactic nucleus; AGN). AGNs são fenômenos muito energéticos, podendo alterar a distribuição de matéria (estelar e gasosa) no seu entorno. Neste trabalho apresentamos mapas de populações estelares espacialmente resolvidos, perfis radiais médios e gradientes destes para as primeiras 62 galáxias com núcleo ativo, observadas no Mapping Nearby Galaxies at APO do Sloan Digital Sky Survey IV, para estudar os efeitos de AGNs no histórico de formação estelar das galáxias hospedeiras. Esses resultados, derivados com síntese de populações estelares (utilizando o código starlight), são comparados com os derivados para uma amostra de galáxias inativas cujas propriedades foram pareadas com as ativas. A fração de populações estelares jovens (t < 40:1Myr) em AGNs de alta luminosidade e maior nas regiões mais internas (R 0:5Re) quando comparadas com a amostra de controle; AGNs de baixa luminosidade, por outro lado, apresentam frações muito similares de estrelas jovens as das galáxias de controle para toda a região estudada (1Re A fração de populações estelares de idade intermediária (40:1Myr < t 2:6 Gyr) em galáxias ativas aumenta radialmente, com um aumento significativo se comparadas com as galáxias de controle. As regiões centrais das galáxias (tanto ativas quanto inativas) são dominadas por populações velhas (t > 2:6 Gyr), cuja fração diminui com o raio. Também comparamos os resultados (diferenças entre AGNs e controles) de galáxias hospedeiras early e late-type e não encontramos nenhuma diferença significativa. Em resumo, nossos resultados sugerem que a atividade dos AGNs mais luminosas seja alimentada por um suprimento recente de gás, que, por sua vez, também ativou formação estelar recente (t 40Myr) nas regiões centrais. / One of the main open problems in galaxy evolution's studies concentrates on the feeding and feedback processes generated by the active galactic nuclei (AGN). AGN are very energetic phenomena that can alter their surrounding environment (stellar or gaseous). In this work, we present spatially resolved stellar population age maps, average radial pro les and gradients for the rst 62 Active Galactic Nuclei observed with SDSS-IV's Mapping Nearby Galaxies at APO survey (MaNGA) to study the e ects of the active nuclei on the star formation history of the host galaxies. These results, derived with stellar population synthesis (using the starlight code), are compared with a control sample of non-active galaxies matching the properties of the AGN hosts. We nd that the fraction of young stellar populations (t < 40:1Myr) in high-luminosity AGN is higher in the inner (R 0:5Re) regions when compared with the control sample; low-luminosity AGN, on the other hand, present very similar fractions of young stars to the control sample hosts for the entire studied range (1Re). The fraction of intermediate age stellar populations (40:1Myr < t 2:6 Gyr) of the AGN hosts increases outwards, with a clear enhancement when compared with the control sample. The inner region of the galaxies (AGN and control galaxies) presents a dominant old stellar population (t > 2:6 Gyr), whose fraction decreases outwards. We also compare our results (di erences between AGN and control galaxies) for the early and late-type hosts and nd no signi cant di erences. In summary, our results suggest that the most luminous AGN seems to have been triggered by a recent supply of gas that has also triggered recent star formation (t 40Myr) in the central region.

Apresentamos a investigação das características morfológicas, cinemáticas e dinâmicas das interações menores AM1219-430, AM2058-381 e AM1228-260. Estas características foram obtidas através de uma nova metodologia desenvolvida durante o trabalho de doutorado, para o estudo de sistemas em interação menor. As observações utilizadas são imagens nas bandas g¹ e r¹, e espectros com fenda longa no intervalo obtidos com o Gemini Multi-Object Spectrograph do Telescópio Gemini Sul. As magnitudes aparentes e absolutas das componentes A e B dos pares estudados foram calculadas. A razão de luminosidade entre as componentes do par AM1219-430 é de 1:3, de AM2058-381 é de 1:5, e de AM1228-260 é de 1:20. Detectamos e quantificamos diferentes tipos de estruturas de maré nos pares estudados. No par AM1219-430, foram encontrados uma ponte de interação conectando as galáxias, além de longas caudas de maré na galáxia secundária. Para a galáxia principal de AM2058-381 foram encontradas duas longas caudas de maré. No sistema AM1228-260, encontramos uma estrutura de maré envolvendo as duas componentes. Utilizamos um método de simetrização para separar as partes assimétricas e simétricas das galáxias dos pares estudados. As estruturas encontradas nas imagens assimétricas podem ser associadas `as perturbações morfológicas causadas pela interação. Por outro lado, as imagens simétricas mostram o que pode ser considerado como o “disco original” e o padrão espiral não perturbado. Empregando as imagens simétricas das galáxias dos pares, fizemos a decomposição do perfil de brilho superficial de cada uma delas. A galáxia AM1219A foi decomposta nas componentes bojo e disco. Porém, seu perfil de brilho superficial tem um excesso de luz de ~ 53%. Por outro lado, a decomposição do brilho superficial de AM1219B, além de conter as componentes do bojo e o disco, revela a existência de uma lente. A decomposição do perfil de brilho superficial das galáxias principais dos pares AM2058-381 e AM1228- 260 também apresenta subestruturas, como barras e anéis. Enquanto o perfil de brilho das galáxias secundárias só foi decomposto nas componentes bojo e disco. As escalas de comprimento e as magnitudes centrais da componente do disco das galáxias estudados concordam com os valores médios derivados para galáxias isoladas. No entanto, os discos das galáxias principais dos pares AM2058-381 e AM1228-260 estão fora da correlação entre estes parâmetros. Por outro lado, os índices de Sérsic (n) são menores que 2 para todas as galáxias, valores típicos de pseudo-bojos. Os perfis de velocidade radiais (PVRs) são derivados das linhas de emissão do gás ionizado. Eles apresentam irregularidades em todas as galáxias. Em particular, as galáxias principais dos pares AM1219-430, AM2058-381 têm PVRs assimétricos, com um aumento de velocidade dos lados próximos `as galáxias secundárias. Por outro lado, há uma forte evidência que a galáxia secundária do par AM2058-381 sofreu uma inversão do seu eixo de rotação, enquanto que o PVR de AM1228B está totalmente perturbado. Utilizamos um método de força bruta para explorar todas as possíveis distribuições entre as matérias estelar e escura nas galáxias principais dos pares estudados. Os parâmetros do halo (M200 and c) encontrados para AM1219A e AM2058A são similares aos reportados para a Via láctea, entretanto, os parâmetros de AM1228A são totalmente diferentes. As massas dos halos das galáxias AM1219A e AM2058A são ~ 10 vezes maiores que o halo de AM1228A. As razões M/Lr encontradas para as galáxias AM1219A, AM2058A, e AM1228A são 2.19, 3.05 e 1.37, respectivamente. O valor encontrado de M/Lr para AM2058A está de acordo com o valor médio, M/Lr = 4.5 ± 1.8, reportado para galáxias isoladas do tipo tardio estudadas por Broeils & Courteau (1997). Os baixos valores de M/Lr para as galáxias AM1219A e AM1228A podem ser devidos `a intensa atividade de formação estelar desencadeada pela interação. Foi reconstruída a historia dinâmica do sistema AM1219-430 através de simulações numéricas de N-corpos e hidrodinâmicas usando o código GADGET-2. A órbita que melhor reproduz as características observadas é uma órbita parabólica com uma passagem perigaláctica de q = 9.2 kpc; O estágio atual do sistema indica que este pode estar a ~ 220 Myr depois da passagem perigaláctica. / We present an observational study of the interaction effect on the photometric, morphology and dynamics of the minor mergers AM1219-430, AM2058-381 and AM1228- 260. This work is based on r¹ and g¹ images and long-slit spectra obtained with the Gemini Multi-Object Spectrograph at the Gemini South Telescope. Apparent and absolute magnitudes were determined for the A and B components of the pairs. The luminosity ratio between A and B components of AM1219-381 is 1:3, of AM2058-381 is 1:5, and of AM1228-260 is 1:20. We detected different kind of tidal structures in these pairs. We detected tidal tails in AM1219B and a bridge of material connecting the galaxies. Tidal features in the form of a common surface brightness envelope for AM1228-260 and two long symmetric tails for AM2058A, were detected. It was applied a method to separate both the two-fold symmetric and non-symmetric parts of the spiral galaxy pattern. The decomposition of the surface brightness profile is performed in the symmetrized images. The surface brightness profile of AM1219A was decomposed into bulge and disk components. The profile shows a light excess of ~ 53%. On the other hand, the surface brightness profile of AM1219B shows a lens structure in addition to the bulge and disk. The surface brightness profiles of the main galaxies of the pairs AM2058-381 e AM1228-260 show a bar and a ring structures in addition to the bulge and disk, while the secondary galaxies of these pairs are decomposed only in bulge and disk structures. The scale lengths and central magnitudes of the disk structure of all the studied galaxies agree with the average values derived for galaxies with no sign of ongoing interaction or disturbed morphology. The Sérsic index (n < 2) and the effective and scale radii of the bulge of the 6 galaxies are typical of pseudo-bulges. The observed radial velocities profiles (RVPs) derived from the emission line of ionized gas present several irregularities. The RPV of AM1219A is quite asymmetric, suggesting a gas perturbed by interaction. The receding side of the RVP of AM2058A is displaced with respect to the velocity field model, which can be interpreted as if this part of the galaxy is speeding up, and/or as if it is being deviated from the galactic plane due to interaction with AM2058B, while there is a strong evidence that the latter galaxy is a tumbling body rotating along its major axis. The RVPs for AM1228A indicate a misalignment between the kinematic and photometric major axes. The RVP for AM1228B is quite perturbed, very likely due to the interaction with AM1228A. We explore all possible values of stellar mass and dark matter. The overall best-fitting solution for the halo parameters (M200 and c) for both AM1219A and AM2058A are similar to those of the Milky Way and M31. The halo mass of AM1228A is roughly ten times smaller than those of AM1219A and AM2058A. We derive mass-to-light (M/L) ratios of 2.19, 3.05 and 1.37 for AM1219A, AM2058A and AM1228A, respectively. The M/L of AM2058 agrees with the mean value derived for late-type spirals, while the low M/L values for AM1219A and AM2058A may be due to the intense star formation ongoing in those galaxies. We reconstructed the history of the AM1219-430 system through numerical Nbody/ hydrodynamical simulations by using GADGET-2 code, with the result indicating that the current stage of the merger would be about 220 Myr after perigalacticum passage.

O trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros físicos do toroide para uma amostra que compreende todos os dados públicos do IRS/Spitzer para galáxias Seyfert, no intervalo espectral do infravermelho médio (5.2-38 μm). Comparamos as distribuições espectrais de energia (SEDs), com ∼ 106 SEDs teóricas que consideram o toroide composto por nuvens de poeira através dos métodos de χ2r ed e Bayes- CLUMPY. Os resultados são apresentados para os parâmetros do modelo clumpy: ângulo de inclinação relativo ao observador, i, número de nuvens no plano equatorial, N, profundidade óptica individual das nuvens, τV , índice da lei de potência para a distribuição espacial da nuvens, q, largura angular do toroide, σ e extensão radial, Y , além de outros parâmetros relacionados com a geometria derivados dos modelos. Para todos os objetos estudados, parece haver uma diferença na distribuição de i, que requer maiores ângulos para Seyfert 2 (Sy 2,¯i = 64◦) e encontramos uma ampla distribuição de i para as galáxias Seyfert 1 (Sy 1, ¯i = 49◦) da amostra, resultados que estão de acordo com o Modelo Unificado de AGNs. Nós encontramos pequenas diferenças no parâmetro σ, indicando que Sy 1 pode ter hospedar um toroide mais estreito que Sy 2, os valores típicos são ¯σ(Sy 1)=37◦ and ¯σ(Sy 2)=44◦. O parâmetros N e q são praticamente os mesmos para ambos as classes e estes resultados implicam que a distribuição das nuvens no toroide é semelhante para objetos de tipo 1 e tipo 2. Entretanto, galáxias de tipo 2 requerem um maior número de nuvens ao longo da linha de visada do observador, Nobs, e, consequentemente, a extinção devida `a profundidade óptica é maior nas Sy 2 do que nas Sy 1, uma vez que temos mais obscurecimento `a medida que a linha de visada do observador se aproxima do equador. Para a massa do toroide encontramos para ambas as classes valores Mtor ∼104−107M⊙ e para seu tamanho físico derivamos que deve estar entre ∼ 1 − 6 pc, indicando um toroide bastante compacto, o que concorda com observações interferométricas. Finalmente, os resultados seguem a dependência de orientação sugerida pelos modelos de unificação, entretanto, algumas propriedades de obscurecimento das nuvens não são intrinsecamente as mesmas para ambos os tipos de atividade. A geometria toroidal e as propriedades das nuvens, juntamente com efeitos de orientação, podem ser cruciais para caracterizar as diferenças entre Sy 1 e Sy 2. / We aim to analyse the torus physical parameters of a sample comprising all Spitzer/IRS public data of Seyfert galaxies in the mid infrared spectral range (5.2- 38 μm). We compare the spectral energy distributions (SEDs) with ∼ 106 theoretical SEDs which consider the torus arranged in a distribution of dusty clouds using the χ2r ed and BayesCLUMPY approaches. We present the results for the clumpy model parameters: the observers viewing angle, i, the number of clouds in the torus equatorial plane, N, the clouds individual optical depth, τV , the power law index for the spatial distribution of the clouds, q, the torus angular width, σ and the radial extension, Y , of the clumpy distribution, besides other geometry-related parameters derived from the models. For all the studied objects, it appears to have a difference in the distribution of i, requiring larger angles for Seyfert 2 (Sy 2, ¯i=64◦) and a broad distribution for Seyfert 1 (Sy 1, ¯i =49◦), in agreement with the Unified Model for AGN. We found small differences in the σ parameter, indicating that Sy 1 may host a narrower torus than Sy 2, which typical values of ¯σ(Sy 1)=37◦ and ¯σ(Sy 2)=44◦. The parameters N and q are practically the same for both types and these results implying that the clouds distribution are nearly the same for type 1 and type 2 objects, however type 2 galaxies requires a larger number of clouds along the observer line of sight, Nobs, and consequently, the extinction due to optical depth is higher for Sy 2 than Sy 1, since we have more obscuration when the observer line of sight is closer to edge-on views. We found in both cases the torus masses in the range of Mtor ∼104−107M⊙ and the derived physical torus sizes (∼ 1−6 pc) indicates that the torus is very compact, in agreement with interferometric observations. Finally, the results follow the orientation dependency suggested by unification schemes, however, some properties concerning the clouds obscuration are not intrinsically the same for both types of activity. The torus geometry and clouds properties, along with orientation effects, may be crucial to characterize the differences between Sy 1 and Sy 2.

O paradigma atual para as galáxias de núcleo ativo sustenta que a emissão nuclear provém da acresçam de matéria a um buraco negro super massivo (SMBH), envolto em uma distribuição toroidal de nuvens de alta profundidade ótica. É crescente a percepção de que a evolução do SMBH deve estar ligada a evolução da galáxia que o hospeda, porém os mecanismos que geram as correlações que vemos hoje entre propriedades do bojo galático e o SMBH ainda não são completamente compreendidos. A formação estelar circum-nuclear é um dos fenômenos que poderia constituir o elo de ligação para a coevolução entre galáxia e SMBH. Começamos este trabalho discutindo as propriedades do toroide de poeira, conhecíveis através de seu espectro na região do infravermelho médio. Demonstramos, através do ajuste dos modelos de transmissão radiativa clumpy, que os toróides das galáxias Sy2 Compton-thick NGC 1386 e Mrk 3 são intrinsecamente diferentes do toroide da Sy1 NGC 7213. Com base nos mesmos modelos calculamos densidades de coluna para NGC 1386 e Mrk 3, e encontramos valores de NH = 2:0+1:2 1:6 _1024 cm2, e NH = 9:5+4:9 7:1_1023 respectivamente. Ambos resultados são compatíveis com a classificação Compton-thick baseada em raios-X. A formação estelar em regiões selecionadas de NGC 1386 e NGC 7213 é estimada a partir da luminosidade em 8 m e na linha de [Neii] em 12.8 m. Verificamos que estes indicadores são correlacionados, mas apresentam um fator 10 entre as estimativas de taxa de formação estelar (SFR). Através de fotometria de alta resolução angular e espectros do telescópio Spitzer, demonstramos que pode existir uma correlação entre a SFR circum-nuclear e a taxa de acresção do buraco negro (BHAR), para AGNs com Lbol > 1042 ergs1, em uma amostra de 16 galáxias ativas. Estimamos a SFR com base na emissão em 11.3 _m de PAH, e a BHAR a partir da luminosidade em raios-X e uma transformação para luminosidade bolométrica. A maioria das galáxias que se encaixa nesta correlação apresenta SFR entre 10 e 100 vezes maior do que a BHAR. O gás ionizado, na galáxia principal do par em interação AM2306-721, _e estudado através de espectroscopia de campo integral com o instrumento GMOS. Demonstramos que o eixo de rotação da região nuclear está desalinhado cerca de 20_ com relação a rotação do disco galático. Comparando os dois movimentos identificamos uma componente radial no movimento do gás ionizado, com velocidades de 50 km/s no sentido do núcleo. Na região de encontro entre o gás que ui na direção do núcleo com o gás que acompanha a rotação do disco, verificamos larguras equivalentes de Ha de até 32 A, compatíveis com a presença de populações estelares com idades 107 anos. / The current paradigm for galaxies with active nuclei holds that the nuclear emission is due to accretion to a super massive black hole (SMBH), enshrouded in a toroidal distribution of clouds of high optical depth. There is a growing consensus that the evolution of the SMBH is linked to the evolution of its host galaxy, although the mechanisms responsible for the correlations we see today are not entirely understood. The circumnuclear star formation is one possible link to the above mentioned co-evolution. We begin this thesis discussing the propreties of the dusty torus, known through their spectrum in the mid-infrared. We show, by tting of the clumpy radiative models, that the tori of the Sy2 Galaxies NGC 1386 and Mrk 3 are intrinsically distinct from the torus of NGC 7213. Using the same models we derive the column densities for the Sy2 galaxies, nding values of NH = 2:0+1:2 1:6 1024 cm2, e NH = 9:5+4:9 7:1 1023. Both results are compatible with the Compton-thick classi cation based on X-Rays. Star formation in selected regions of NGC 1386 and NGC 7213 is assessed based on the 8 m luminosity and the [Neii] line at 12.8 m. These indicators are correlated, although they di er by a factor of 10 in the star formation rate (SFR). Through the use of high angular resolution photometry and spectra from the Spitzer telescope, we show that there might be a correlation between the SFR and black hole accretion rate (BHAR), for AGNs with Lbol >1042 ergs1, in a sample of 16 active galaxies. We estimate the SFR based on the emission at the 11.3 m PAH band, and the BHAR from the X-Ray luminosity and a transformation to the bolometric luminosity. The majority of galaxies that t this correlation show SFR between 10 and 100 times larger than the BHAR. The ionised gas, in the main galaxy of the interacting pair AM2306-721, is studied via integral eld spectroscopy with the GMOS instrument. We show that the rotation axis of the nuclear region is misaligned by 20 with respect to the rotation of the galactic disk. Comparing both movements we nd a radial component in the ionised gas kinematics, with velocities up to 50 km/s towards the nucleus. In the region where in owing gas meets the gas following the galactic disk, we nd equivalent widths of the Ha line of up to 32 A, compatible stellar populations with ages smaller than 107 years.

O trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros físicos do toroide para uma amostra que compreende todos os dados públicos do IRS/Spitzer para galáxias Seyfert, no intervalo espectral do infravermelho médio (5.2-38 μm). Comparamos as distribuições espectrais de energia (SEDs), com ∼ 106 SEDs teóricas que consideram o toroide composto por nuvens de poeira através dos métodos de χ2r ed e Bayes- CLUMPY. Os resultados são apresentados para os parâmetros do modelo clumpy: ângulo de inclinação relativo ao observador, i, número de nuvens no plano equatorial, N, profundidade óptica individual das nuvens, τV , índice da lei de potência para a distribuição espacial da nuvens, q, largura angular do toroide, σ e extensão radial, Y , além de outros parâmetros relacionados com a geometria derivados dos modelos. Para todos os objetos estudados, parece haver uma diferença na distribuição de i, que requer maiores ângulos para Seyfert 2 (Sy 2,¯i = 64◦) e encontramos uma ampla distribuição de i para as galáxias Seyfert 1 (Sy 1, ¯i = 49◦) da amostra, resultados que estão de acordo com o Modelo Unificado de AGNs. Nós encontramos pequenas diferenças no parâmetro σ, indicando que Sy 1 pode ter hospedar um toroide mais estreito que Sy 2, os valores típicos são ¯σ(Sy 1)=37◦ and ¯σ(Sy 2)=44◦. O parâmetros N e q são praticamente os mesmos para ambos as classes e estes resultados implicam que a distribuição das nuvens no toroide é semelhante para objetos de tipo 1 e tipo 2. Entretanto, galáxias de tipo 2 requerem um maior número de nuvens ao longo da linha de visada do observador, Nobs, e, consequentemente, a extinção devida `a profundidade óptica é maior nas Sy 2 do que nas Sy 1, uma vez que temos mais obscurecimento `a medida que a linha de visada do observador se aproxima do equador. Para a massa do toroide encontramos para ambas as classes valores Mtor ∼104−107M⊙ e para seu tamanho físico derivamos que deve estar entre ∼ 1 − 6 pc, indicando um toroide bastante compacto, o que concorda com observações interferométricas. Finalmente, os resultados seguem a dependência de orientação sugerida pelos modelos de unificação, entretanto, algumas propriedades de obscurecimento das nuvens não são intrinsecamente as mesmas para ambos os tipos de atividade. A geometria toroidal e as propriedades das nuvens, juntamente com efeitos de orientação, podem ser cruciais para caracterizar as diferenças entre Sy 1 e Sy 2. / We aim to analyse the torus physical parameters of a sample comprising all Spitzer/IRS public data of Seyfert galaxies in the mid infrared spectral range (5.2- 38 μm). We compare the spectral energy distributions (SEDs) with ∼ 106 theoretical SEDs which consider the torus arranged in a distribution of dusty clouds using the χ2r ed and BayesCLUMPY approaches. We present the results for the clumpy model parameters: the observers viewing angle, i, the number of clouds in the torus equatorial plane, N, the clouds individual optical depth, τV , the power law index for the spatial distribution of the clouds, q, the torus angular width, σ and the radial extension, Y , of the clumpy distribution, besides other geometry-related parameters derived from the models. For all the studied objects, it appears to have a difference in the distribution of i, requiring larger angles for Seyfert 2 (Sy 2, ¯i=64◦) and a broad distribution for Seyfert 1 (Sy 1, ¯i =49◦), in agreement with the Unified Model for AGN. We found small differences in the σ parameter, indicating that Sy 1 may host a narrower torus than Sy 2, which typical values of ¯σ(Sy 1)=37◦ and ¯σ(Sy 2)=44◦. The parameters N and q are practically the same for both types and these results implying that the clouds distribution are nearly the same for type 1 and type 2 objects, however type 2 galaxies requires a larger number of clouds along the observer line of sight, Nobs, and consequently, the extinction due to optical depth is higher for Sy 2 than Sy 1, since we have more obscuration when the observer line of sight is closer to edge-on views. We found in both cases the torus masses in the range of Mtor ∼104−107M⊙ and the derived physical torus sizes (∼ 1−6 pc) indicates that the torus is very compact, in agreement with interferometric observations. Finally, the results follow the orientation dependency suggested by unification schemes, however, some properties concerning the clouds obscuration are not intrinsically the same for both types of activity. The torus geometry and clouds properties, along with orientation effects, may be crucial to characterize the differences between Sy 1 and Sy 2.