Estudio quemodinámico en galaxias BCD

Uno de los desafı́os de la astrofı́sica moderna en el estudio de galaxias es comprender las conexiones que subyacen entre el gas ionizado, los estados evolutivos y componentes quı́micos que lo constituyen. En particular, es el estudio de espectroscopı́a de alta resolución en el rango óptico el que nos permite analizar y medir numerosas lı́neas de emisión, a través de las cuales se pueden obtener resultados muy importantes por medio de cocientes de sus flujos. Las galaxias enanas cumplen un rol protagónico en el estudio y evolución de galaxias por considerarse a estas “pilares fundamentales” en la evolución de las galaxias. Comprender la naturaleza de los gases expuestos a los procesos fı́sicos y quı́micos generados por los campos de radiación de los cúmulos jóvenes y sus estrellas masivas es importante para conocer cómo son los estadı́os de evolución del gas ionizado. En esta Tesis nos hemos abocado a investigar, por un lado, la complejidad de las múltiples componentes cinemáticas detectadas en los perfiles de las lı́neas espectrales de brotes intensos de formación estelar. Y por otro lado, las propiedades fı́sicas y quı́micas del gas ionizado como densidades y temperaturas electrónicas, las abundancias quı́micas y iónicas y los campo de radiación al que este gas se ve expuesto. Este análisis completo y combinado es denominado Quimiodinámica. En el Capı́tulo 1 hacemos una descripción general de las Regiones Hii y de las Galaxias BCDs (de sigla en inglés: Blue Compact Dwarf). Como nuestro trabajo se realizó a partir de espectroscopı́a de alta resolución, se hace una descripción de los espectros, ası́ como también de las lı́neas espectrales y las propiedades fı́sicas y quı́micas determinadas a partir de ellas. En el Capı́tulo 2 se describen las observaciones y los procesos de reducción y calibración de la muestra de Regiones Hii estudiadas en esta Tesis. Las distintas reducciones y los detalles que han surgido al calibrar los espectros. Estos representan los primeros resultados de nuestro trabajo. En el Capı́tulo 3 se define la cinemática de dichas regiones. Hemos desarrollado un programa en Python para avanzar en el estudio de las múltiples componentes cinemáticas presentes en los perfiles de las lı́neas de emisión. Este programa, apodado Kinematics, está basado en el código LMFit (https://lmfit.github.io/lmfit-py/) y nos permitirá validar las soluciones planteadas a través de la relación ∆AC definida por el criterio estadı́stico de Akaike. Los ajustes de múltiples gaussianas, permitiréstimar la velocidad radial (v rad ), la dispersión de velocidades (σ) y el flujo asociado a cada gaussiana. La metodoloı́a utilizada tiene sus orı́genes en la Tesis Doctoral de la Doctora Verónica Firpo, entre otros trabajo desarrollados por el grupo de trabajo y colaboradores. Se presentan las soluciones cinemáticas y los ajustes correspondientes para cada región. En el Capı́tulo 4 se calculan las propiedades fı́sicas del gas ionizado a partir de los resultados obtenidos para la cinemática. Nuestro análisis depende de manera directa de la detección de lı́neas intensas y de las lı́neas más débiles y sensibles a las temperaturas, para estimar de manera precisa, a través del método directo, los parámetros fı́sicos. Para los casos en que fue necesario, se utilizaron modelos de fotoionización para la estimación de abundancias quı́micas, ası́ como también hemos utilizado métodos empı́ricos y semiempı́ricos para la determinación y comparación de resultados. A través de los parámetros de ionización η y η’ del gas, se pudo dar una medida aproximada de las temperaturas de los campos de radiación ionizantes de los brotes intensos de formación estelar. A lo largo de este proceso de realización de la Tesis, se ha participado en la elaboración de cinco propuestas de observación, donde se han obtenido tiempo en dos de ellas, y se espera trabajar y resolver la quimiodinámica de una muestra de BCDs obtenidas en distintos turnos de observación. En el Capı́tulo 5 presentamos los resultados y conclusiones de la Tesis, y también se presentan los candidatos a analizar y estudiar próximamente.