Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3020_.pdf: 760966 bytes, checksum: adf57433eef10d4698d8cd14653a319c (MD5) Previous issue date: 2007-08-03 / Uma caracterização bem elaborada das massas das galáxias é de fundamental importância para entendermos a formação e a evolução das galáxias, assim como o Universo. A velocidade circular das galáxias espirais é utilizada para estimar a massa das galáxias. Os dados observacionais das curvas de rotação mostram que as velocidades circulares permanecem praticamente constantes, mesmo a grandes distâncias do centro galáctico onde a influência da matéria luminosa é muito atenuada. Com essa constatação observacional, origina-se um dos problemas mais controvertidos das astrofísicas galáctica e extra-galáctica: o que causaria esse fenômeno. Alguns pesquisadores tentam solucionar o problema da planitude das curvas de rotação adicionando uma componente extra de matéria, a matéria escura; outros pesquisadores propõem uma correção no potencial gravitacional Newtoniano. Apresentamos neste trabalho, uma correção logarítmica no potencial gravitacional Newtoniano como uma alternativa de explicação do problema da planitude das curvas de rotação, sem a necessidade de acrescentar matéria escura. Além disso, a estrutura logarítmica da correção abre possibilidade de conexão com a teoria de cordas cósmicas. Apesar de utilizarmos uma distribuição simplificada de massa - tipo disco, os resultados analíticos obtidos no presente trabalho mostram uma excelente concordância com os dados observacionais das curvas de rotação da maioria das galáxias LSB analisadas. Esses resultados nos incentivam a investir na sofisticação do modelo.

Usando imagens do arquivo do Hubble Space Telescope, do New Technology Tele-scope e do telescópio de 0,9 m do Cerro Tololo Inter-American Observatory, foi feito um estudo morfológico e dinâmico da galáxia NGC 5427. Através da transformada de Fourier bidimensional foi determinado um angulo de inclinação de 34° ± 2° e um angulo de posição de 58° + 2°. Esta galáxia apresenta um sistema de bravos espirais interno ou circum-nuclear que estende-se ate ti 1, 2 kpc e um outro externo ou grand design, que estende-se ate a borda do disco. As espirais externa e interna apresentam um modo rn = 2 predominante. A espiral externa sofre uma forte modulação da componente m = 1 na sua periferia provavelmente devido a interação com NGC 5426. Foi demonstrado que os padrões internos e externos estao desacoplados nesta galáxia. O padrão grand design tem uma velocidade angular de 18.5 ± 3, 7 km s-1 kpc-1 e um raio de corro tacão de 7, 3 ± 0, 9 kpc, enquanto que o padrão circum-nuclear tern uma velocidade angular de 88, 6 + 5, 5 km s-1 kpc-1 e um raio de cor-rotação de 1, 05 ± 0, 15 kpc. Em uma aproximação linear para os aglomerados localizados no braço Leste da espiral circum-nuclear foi calculado uma media do tempo do gatilho de formação estelar de 11, 9 Myr com um desvio padrão de 4, 2 Myr. A partir da forma da espiral e de uma distribuição de massa na equação de dispersão da onda de densidade, pudemos estabelecer um critério independente para o calculo do raio de corrotação. / Using images from the database of the Hubble Space Telescope, the New Technology Telescope and the 0.9 m telescope of the Cerro Tololo Inter-American Observatory, we studied the dynamics and morphology of the galaxy NGC 5427. Through the bidimensional Fourier transforrri an inclination angle of 34° ± 2° and a position angle of 58° ± 2° has been determined. This galaxy presents an internal or circum-nuclear spiral arm system which extends to 1.2 kpc, and another external or grand design which extends to the end of the disc. Both spirals show a predominant mode m = 2. The external spiral suffers a strong modulation of the m = 1 component in its outskirts due to interaction with NGC 5426. It has been shown that external and internal patterns are uncoupled in this galaxy. The grand design pattern has an angular speed of 18.6 1 3.7 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 7.3 ± 0.9 kpc, while the circum-nuclear patterns has an angular speed of 88.6 ± 5.5 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 1.05 ± 0.15 kpc. Through a linear approximation for the clusters located at the eastern arm of the circum-nuclear spiral we have computed a median of trigger star formation time of 11.9 Myr with a standard deviation of 4.2 Myr. From the spiral form and the mass distribution in the wave density dispersion equation, we were able to stablish an independent criteria to calculate the corotation radius.

Usando imagens do arquivo do Hubble Space Telescope, do New Technology Tele-scope e do telescópio de 0,9 m do Cerro Tololo Inter-American Observatory, foi feito um estudo morfológico e dinâmico da galáxia NGC 5427. Através da transformada de Fourier bidimensional foi determinado um angulo de inclinação de 34° ± 2° e um angulo de posição de 58° + 2°. Esta galáxia apresenta um sistema de bravos espirais interno ou circum-nuclear que estende-se ate ti 1, 2 kpc e um outro externo ou grand design, que estende-se ate a borda do disco. As espirais externa e interna apresentam um modo rn = 2 predominante. A espiral externa sofre uma forte modulação da componente m = 1 na sua periferia provavelmente devido a interação com NGC 5426. Foi demonstrado que os padrões internos e externos estao desacoplados nesta galáxia. O padrão grand design tem uma velocidade angular de 18.5 ± 3, 7 km s-1 kpc-1 e um raio de corro tacão de 7, 3 ± 0, 9 kpc, enquanto que o padrão circum-nuclear tern uma velocidade angular de 88, 6 + 5, 5 km s-1 kpc-1 e um raio de cor-rotação de 1, 05 ± 0, 15 kpc. Em uma aproximação linear para os aglomerados localizados no braço Leste da espiral circum-nuclear foi calculado uma media do tempo do gatilho de formação estelar de 11, 9 Myr com um desvio padrão de 4, 2 Myr. A partir da forma da espiral e de uma distribuição de massa na equação de dispersão da onda de densidade, pudemos estabelecer um critério independente para o calculo do raio de corrotação. / Using images from the database of the Hubble Space Telescope, the New Technology Telescope and the 0.9 m telescope of the Cerro Tololo Inter-American Observatory, we studied the dynamics and morphology of the galaxy NGC 5427. Through the bidimensional Fourier transforrri an inclination angle of 34° ± 2° and a position angle of 58° ± 2° has been determined. This galaxy presents an internal or circum-nuclear spiral arm system which extends to 1.2 kpc, and another external or grand design which extends to the end of the disc. Both spirals show a predominant mode m = 2. The external spiral suffers a strong modulation of the m = 1 component in its outskirts due to interaction with NGC 5426. It has been shown that external and internal patterns are uncoupled in this galaxy. The grand design pattern has an angular speed of 18.6 1 3.7 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 7.3 ± 0.9 kpc, while the circum-nuclear patterns has an angular speed of 88.6 ± 5.5 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 1.05 ± 0.15 kpc. Through a linear approximation for the clusters located at the eastern arm of the circum-nuclear spiral we have computed a median of trigger star formation time of 11.9 Myr with a standard deviation of 4.2 Myr. From the spiral form and the mass distribution in the wave density dispersion equation, we were able to stablish an independent criteria to calculate the corotation radius.

Usando imagens do arquivo do Hubble Space Telescope, do New Technology Tele-scope e do telescópio de 0,9 m do Cerro Tololo Inter-American Observatory, foi feito um estudo morfológico e dinâmico da galáxia NGC 5427. Através da transformada de Fourier bidimensional foi determinado um angulo de inclinação de 34° ± 2° e um angulo de posição de 58° + 2°. Esta galáxia apresenta um sistema de bravos espirais interno ou circum-nuclear que estende-se ate ti 1, 2 kpc e um outro externo ou grand design, que estende-se ate a borda do disco. As espirais externa e interna apresentam um modo rn = 2 predominante. A espiral externa sofre uma forte modulação da componente m = 1 na sua periferia provavelmente devido a interação com NGC 5426. Foi demonstrado que os padrões internos e externos estao desacoplados nesta galáxia. O padrão grand design tem uma velocidade angular de 18.5 ± 3, 7 km s-1 kpc-1 e um raio de corro tacão de 7, 3 ± 0, 9 kpc, enquanto que o padrão circum-nuclear tern uma velocidade angular de 88, 6 + 5, 5 km s-1 kpc-1 e um raio de cor-rotação de 1, 05 ± 0, 15 kpc. Em uma aproximação linear para os aglomerados localizados no braço Leste da espiral circum-nuclear foi calculado uma media do tempo do gatilho de formação estelar de 11, 9 Myr com um desvio padrão de 4, 2 Myr. A partir da forma da espiral e de uma distribuição de massa na equação de dispersão da onda de densidade, pudemos estabelecer um critério independente para o calculo do raio de corrotação. / Using images from the database of the Hubble Space Telescope, the New Technology Telescope and the 0.9 m telescope of the Cerro Tololo Inter-American Observatory, we studied the dynamics and morphology of the galaxy NGC 5427. Through the bidimensional Fourier transforrri an inclination angle of 34° ± 2° and a position angle of 58° ± 2° has been determined. This galaxy presents an internal or circum-nuclear spiral arm system which extends to 1.2 kpc, and another external or grand design which extends to the end of the disc. Both spirals show a predominant mode m = 2. The external spiral suffers a strong modulation of the m = 1 component in its outskirts due to interaction with NGC 5426. It has been shown that external and internal patterns are uncoupled in this galaxy. The grand design pattern has an angular speed of 18.6 1 3.7 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 7.3 ± 0.9 kpc, while the circum-nuclear patterns has an angular speed of 88.6 ± 5.5 km s-1 kpc-1 and a corotation radius of 1.05 ± 0.15 kpc. Through a linear approximation for the clusters located at the eastern arm of the circum-nuclear spiral we have computed a median of trigger star formation time of 11.9 Myr with a standard deviation of 4.2 Myr. From the spiral form and the mass distribution in the wave density dispersion equation, we were able to stablish an independent criteria to calculate the corotation radius.

A triaxialidade dos halos das galáxias espirais foi estudada através das funções de distribuição de razões axiais aparentes dos seus discos. Utilizou-se uma amostra de galáxias limitada por magnitude (g<16). Foram selecionadas ~1600 galáxias espirais do SDSS (Sloan Digital Sky Survey), que foram classificadas morfologicamente por inspeção visual. Para evitar contaminações espúrias, removeram-se da amostra galáxias em interação, com companheiras próximas ou aproximadamente alinhadas com estrelas da Galáxia. As razões axiais das galáxias foram medidas individualmente e com critérios uniformes, ajustando-se isofotas elípticas a cada imagem no filtro r. Um algoritmo de Monte Carlo foi empregado para inferir a distribuição de razões axiais intrínsecas. O modelo de disco oblato é incapaz de reproduzir a observada falta de galáxias aparentemente circulares. A fração reduzida de galáxias aparentemente circulares, que se observa sistematicamente nas espirais de todos os sub-tipos morfológicos, é uma forte indicação de que os discos destas galáxias sejam intrinsecamente elípticos. O modelo triaxial mostrou-se mais estatisticamente significativo, além de ser capaz de prever a fração correta de galáxias quase circulares. Concluímos, portanto, que o modelo de disco não-circular descreve melhor as observações e que a razão dos eixos no plano do disco deve ser de p = 0,849 +/- 0,063. Empregando uma abordagem analítica simplificada, nós propusemos uma descrição da formação de halos escuros triaxiais no contexto de colisões de protogaláxias. Aproximando as protogaláxias por elipsóides homogêneos de Jacobi, notamos que a triaxialidade do objeto resultante de uma fusão depende da velocidade de colisão e calculamos a época em que estes encontros devem ter ocorrido, para gerar elipsóides com a triaxialidade em questão. Estimamos que neste cenário os discos das galáxias espirais tenham sido construídos a partir de aproximadamente z = 0,69 +/- 0,32. / The triaxiality of the halos of spiral galaxies was studied through the distribution function of the apparent axial ratios of their disks. We used a magnitude-limited sample of galaxies (g<16). We selected ~1600 spiral galaxies from the SDSS (Sloan Digital Sky Survey), which were morphologically classified by visual inspection. In order to avoid spurious contaminations, interacting galaxies were removed from the sample, as well as those with nearby companions or with foreground stars. The axial ratios of the galaxies were measured individually and with uniform criteria, by fitting elliptical isophotes to each r-filter image. A Monte Carlo algorithm was used to infer the distribution of intrinsic axial ratios. The oblate disk model is unable to account for the observed lack of apparently circular galaxies. The small fraction of apparently circular galaxies, which is systematically observed in spirals of all morphological subtypes, is as strong indication that the disks are indeed intrinsically elliptical. The triaxial model is more statistically significant and also, it is able to predict the correct fraction of nearly circular galaxies. We find, therefore, that the non-circular disk model provides a better description of the observations and that the axes on the plane of the disk should be in the ratio p = 0.849 +/- 0.063. By adopting a simplified analytical approach, we propose a description of the formation of triaxial dark halos in the context of collisions of protogalaxies. Assuming that the protogalaxies might be represented by homogeneous Jacobi ellipsoids, we noted that the triaxiality of the resulting object depends on the collision velocity. We also find the epoch at which such encounters would yield the required triaxiality. We estimate that in this scenario the disks of spiral galaxies would have been assembled at z = 0.69 +/- 0.32.

Neste trabalho buscamos estudar a influencia da densidade ambiental sobre a estrutura de discos galácticos (fino e espesso). Estamos interessados em obter os parâmetros estruturais, como escalas de altura e de comprimento (radial) dos discos fino e espesso de galáxias em ambientes de alta densidade, como grupos compactos de Hickson e aglomerados Abell, e depois compará-los aos parâmetros de galáxias de campo. Para isto, apresentamos um modelo computacional bidimensional de discos galácticos, com diferentes frações relativas de brilho, para a obtenção dos parâmetros estruturais. O modelo foi testado com simulações e também comparado com resultados de ajuste de perfil feitos anteriormente. Este modelo é aplicado sobre nove galáxias, sendo uma de campo e oito em regiões de alta densidade. Através da analise de catálogos da literatura, obtemos contrastes de densidade ambientais para estas galáxias e assim, traçamos as relações entre estrutura e densidade ambiental. Estudamos também as mesmas relações para uma amostra disponível na literatura. Constatamos que não ha uma correlação visível entre as escalas horizontal e vertical dos discos galácticos e a densidade ambiental. Discutimos brevemente as conseqüências desses resultados para os modelos de efeitos ambientais. / In this thesis we investigate the influence of environment density over the structure of galactic discs, both thin and thick. We are interested in extracting structural parameters, such as scalelengths and scaleheights, of discs in galaxies located in high density environments, such as Hickson Compact Groups and Abell clusters, in order to compare them to their counterparts in the field. For that purpose we developed a computational bidimensional model of galactic discs, of different brightnesses. The model was tested with simulations and also confronted to the results of previously done profile fitting. The model was applied to nine galaxies, one of them in the field and the remaining in high density regions. We used galaxy catalogs from the literature in order to estimate density contrasts around these galaxies. We then correlated these densities with disc structure parameters. We also studied the same relation for a sample available in the literature. We concluded that there is no clear correlation between scalelengths and scaleheights and environmental densities. Finally, we briefly discuss the consequences of these results for models that describe environmental effects.

Neste trabalho buscamos estudar a influencia da densidade ambiental sobre a estrutura de discos galácticos (fino e espesso). Estamos interessados em obter os parâmetros estruturais, como escalas de altura e de comprimento (radial) dos discos fino e espesso de galáxias em ambientes de alta densidade, como grupos compactos de Hickson e aglomerados Abell, e depois compará-los aos parâmetros de galáxias de campo. Para isto, apresentamos um modelo computacional bidimensional de discos galácticos, com diferentes frações relativas de brilho, para a obtenção dos parâmetros estruturais. O modelo foi testado com simulações e também comparado com resultados de ajuste de perfil feitos anteriormente. Este modelo é aplicado sobre nove galáxias, sendo uma de campo e oito em regiões de alta densidade. Através da analise de catálogos da literatura, obtemos contrastes de densidade ambientais para estas galáxias e assim, traçamos as relações entre estrutura e densidade ambiental. Estudamos também as mesmas relações para uma amostra disponível na literatura. Constatamos que não ha uma correlação visível entre as escalas horizontal e vertical dos discos galácticos e a densidade ambiental. Discutimos brevemente as conseqüências desses resultados para os modelos de efeitos ambientais. / In this thesis we investigate the influence of environment density over the structure of galactic discs, both thin and thick. We are interested in extracting structural parameters, such as scalelengths and scaleheights, of discs in galaxies located in high density environments, such as Hickson Compact Groups and Abell clusters, in order to compare them to their counterparts in the field. For that purpose we developed a computational bidimensional model of galactic discs, of different brightnesses. The model was tested with simulations and also confronted to the results of previously done profile fitting. The model was applied to nine galaxies, one of them in the field and the remaining in high density regions. We used galaxy catalogs from the literature in order to estimate density contrasts around these galaxies. We then correlated these densities with disc structure parameters. We also studied the same relation for a sample available in the literature. We concluded that there is no clear correlation between scalelengths and scaleheights and environmental densities. Finally, we briefly discuss the consequences of these results for models that describe environmental effects.

Neste trabalho buscamos estudar a influencia da densidade ambiental sobre a estrutura de discos galácticos (fino e espesso). Estamos interessados em obter os parâmetros estruturais, como escalas de altura e de comprimento (radial) dos discos fino e espesso de galáxias em ambientes de alta densidade, como grupos compactos de Hickson e aglomerados Abell, e depois compará-los aos parâmetros de galáxias de campo. Para isto, apresentamos um modelo computacional bidimensional de discos galácticos, com diferentes frações relativas de brilho, para a obtenção dos parâmetros estruturais. O modelo foi testado com simulações e também comparado com resultados de ajuste de perfil feitos anteriormente. Este modelo é aplicado sobre nove galáxias, sendo uma de campo e oito em regiões de alta densidade. Através da analise de catálogos da literatura, obtemos contrastes de densidade ambientais para estas galáxias e assim, traçamos as relações entre estrutura e densidade ambiental. Estudamos também as mesmas relações para uma amostra disponível na literatura. Constatamos que não ha uma correlação visível entre as escalas horizontal e vertical dos discos galácticos e a densidade ambiental. Discutimos brevemente as conseqüências desses resultados para os modelos de efeitos ambientais. / In this thesis we investigate the influence of environment density over the structure of galactic discs, both thin and thick. We are interested in extracting structural parameters, such as scalelengths and scaleheights, of discs in galaxies located in high density environments, such as Hickson Compact Groups and Abell clusters, in order to compare them to their counterparts in the field. For that purpose we developed a computational bidimensional model of galactic discs, of different brightnesses. The model was tested with simulations and also confronted to the results of previously done profile fitting. The model was applied to nine galaxies, one of them in the field and the remaining in high density regions. We used galaxy catalogs from the literature in order to estimate density contrasts around these galaxies. We then correlated these densities with disc structure parameters. We also studied the same relation for a sample available in the literature. We concluded that there is no clear correlation between scalelengths and scaleheights and environmental densities. Finally, we briefly discuss the consequences of these results for models that describe environmental effects.

A triaxialidade dos halos das galáxias espirais foi estudada através das funções de distribuição de razões axiais aparentes dos seus discos. Utilizou-se uma amostra de galáxias limitada por magnitude (g<16). Foram selecionadas ~1600 galáxias espirais do SDSS (Sloan Digital Sky Survey), que foram classificadas morfologicamente por inspeção visual. Para evitar contaminações espúrias, removeram-se da amostra galáxias em interação, com companheiras próximas ou aproximadamente alinhadas com estrelas da Galáxia. As razões axiais das galáxias foram medidas individualmente e com critérios uniformes, ajustando-se isofotas elípticas a cada imagem no filtro r. Um algoritmo de Monte Carlo foi empregado para inferir a distribuição de razões axiais intrínsecas. O modelo de disco oblato é incapaz de reproduzir a observada falta de galáxias aparentemente circulares. A fração reduzida de galáxias aparentemente circulares, que se observa sistematicamente nas espirais de todos os sub-tipos morfológicos, é uma forte indicação de que os discos destas galáxias sejam intrinsecamente elípticos. O modelo triaxial mostrou-se mais estatisticamente significativo, além de ser capaz de prever a fração correta de galáxias quase circulares. Concluímos, portanto, que o modelo de disco não-circular descreve melhor as observações e que a razão dos eixos no plano do disco deve ser de p = 0,849 +/- 0,063. Empregando uma abordagem analítica simplificada, nós propusemos uma descrição da formação de halos escuros triaxiais no contexto de colisões de protogaláxias. Aproximando as protogaláxias por elipsóides homogêneos de Jacobi, notamos que a triaxialidade do objeto resultante de uma fusão depende da velocidade de colisão e calculamos a época em que estes encontros devem ter ocorrido, para gerar elipsóides com a triaxialidade em questão. Estimamos que neste cenário os discos das galáxias espirais tenham sido construídos a partir de aproximadamente z = 0,69 +/- 0,32. / The triaxiality of the halos of spiral galaxies was studied through the distribution function of the apparent axial ratios of their disks. We used a magnitude-limited sample of galaxies (g<16). We selected ~1600 spiral galaxies from the SDSS (Sloan Digital Sky Survey), which were morphologically classified by visual inspection. In order to avoid spurious contaminations, interacting galaxies were removed from the sample, as well as those with nearby companions or with foreground stars. The axial ratios of the galaxies were measured individually and with uniform criteria, by fitting elliptical isophotes to each r-filter image. A Monte Carlo algorithm was used to infer the distribution of intrinsic axial ratios. The oblate disk model is unable to account for the observed lack of apparently circular galaxies. The small fraction of apparently circular galaxies, which is systematically observed in spirals of all morphological subtypes, is as strong indication that the disks are indeed intrinsically elliptical. The triaxial model is more statistically significant and also, it is able to predict the correct fraction of nearly circular galaxies. We find, therefore, that the non-circular disk model provides a better description of the observations and that the axes on the plane of the disk should be in the ratio p = 0.849 +/- 0.063. By adopting a simplified analytical approach, we propose a description of the formation of triaxial dark halos in the context of collisions of protogalaxies. Assuming that the protogalaxies might be represented by homogeneous Jacobi ellipsoids, we noted that the triaxiality of the resulting object depends on the collision velocity. We also find the epoch at which such encounters would yield the required triaxiality. We estimate that in this scenario the disks of spiral galaxies would have been assembled at z = 0.69 +/- 0.32.

Con el telescopio de 30 metros del Instituto Argentino de Radioastronomía y utilizando un receptor de 56 canales se hicieron observaciones en la línea de 21 cm. del hidrógeno neutro en la región de longitudes galácticas entre 302º y 310º y latirudes galácticas entre 2º e 12º.