Galaxias Esferoidales Enanas del Grupo...

1104/05/200504/05/2005 Poblaciones Estelares en GalaxiasPoblaciones Estelares en Galaxias

GalaxiasGalaxias EsferoidalesEsferoidales EnanasEnanas del del GrupoGrupo LocalLocal

Una familia en aumentoUna familia en aumentoLas Siete EnanasLas Siete Enanas ((FornaxFornax, , SculptorSculptor, , Leo I, Leo II, Ursa Leo I, Leo II, Ursa MinorMinor, , DracoDraco y y Carina)Carina)AndromedaAndromeda I, II y IIII, II y III+ + SextansSextans, Phoenix, , Phoenix, AntliaAntlia, , TucanaTucana, , Sagitario, Sagitario, CetusCetus…………

Baja luminosidad, bajo brillo superficialBaja luminosidad, bajo brillo superficialNo son grandes cNo son grandes cúúmulos globulares de baja mulos globulares de baja luminosidadluminosidadExtrapolaciExtrapolacióón de eln de elíípticas enanas (pticas enanas (MMVV > > --14). 14). Sin nSin núúcleocleo¿¿Son las galaxias mSon las galaxias máás numerosas del s numerosas del Universo?Universo?Estructura simple Estructura simple →→ Modelos de colapso y Modelos de colapso y evolucievolucióón qun quíímicamicaCondiciones extremas Condiciones extremas →→ Estudios de Estudios de formaciformacióón y evolucin y evolucióón estelarn estelar

Antlia


GalaxiasGalaxias EsferoidalesEsferoidales EnanasEnanas del del GrupoGrupo LocalLocalDiagramas colorDiagramas color--magnitudmagnitudCaracterCaracteríísticas generales:sticas generales:

Rama gigantes empinada, rama horizontal desarrollada Rama gigantes empinada, rama horizontal desarrollada →→ PoblaciPoblacióón II n II clcláásicasicaSin gas ni formaciSin gas ni formacióón estelar recienten estelar recienteRama horizontal roja, RR Rama horizontal roja, RR LyraesLyraesEstrellas de carbono Estrellas de carbono →→ PoblaciPoblacióón intermedian intermedia

TierraH

ST


FornaxFornaxLa mLa máás brillantes brillanteDomina poblaciDomina poblacióón viejan vieja

Diagrama colorDiagrama color--magnitudmagnitudFunciFuncióón de luminosidadn de luminosidad5 c5 cúúmulos globulares (mulos globulares (¿ú¿única?)nica?)

TambiTambiéén poblacin poblacióón algo mn algo máás jovens jovenAnchura rama de las gigantesAnchura rama de las gigantesEstrellas de la secuencia principalEstrellas de la secuencia principalEstrellas de carbonoEstrellas de carbono

Similar a NGC 205 pero con formaciSimilar a NGC 205 pero con formacióón estelar finalizada hace 3 n estelar finalizada hace 3 GaGa


FornaxFornax (II)(II)Anchura de la RG Anchura de la RG →→ VariaciVariacióón en n en metalicidadmetalicidad ∆∆[Fe/H] [Fe/H] ≈≈ 0.3 dex0.3 dex con con <[Fe/H> <[Fe/H> ≈≈ --1.51.5O variaciO variacióón en edad (3n en edad (3--17 17 GaGa) + ) + variacivariacióón en metalicidad (0.27 n en metalicidad (0.27 dexdex))La variaciLa variacióón sn sóólo de edad no puede lo de edad no puede explicar la anchura de la RGexplicar la anchura de la RG

-2.24-1.66-0.71

[Fe/H]


SculptorSculptorMMáás simples simple (sin (sin ccúúmm. . globglob., sin poblaci., sin poblacióón joven n joven clara).clara).Punto de giro SP Punto de giro SP →→ edad algo menor que edad algo menor que ccúúm. glob.m. glob. ((¿¿abundancia de He?)abundancia de He?)Algunas estrellas SP por encima del Algunas estrellas SP por encima del ptpptp de de giro + anchura giro + anchura ptopto giro giro →→ La formaciLa formacióón estelar n estelar durduróó algunos Gaalgunos GaAsociada a una nube de HIAsociada a una nube de HI ((¿¿relacirelacióón con n con estrellas mestrellas máás js jóóvenes?)venes?)Posible gradiente de edadPosible gradiente de edad


Leo ILeo IMMáás lejanas lejanaLa poblaciLa poblacióón dominante es vieja y rojan dominante es vieja y rojaPero Pero se detectan se detectan cefeidascefeidas y estrellas de carbonoy estrellas de carbono(poblaci(poblacióón intermedia)n intermedia)Diagrama colorDiagrama color--magnitud magnitud ((ReidReid & & MouldMould 1991)1991)

Rama gigantes estrechaRama gigantes estrechaAjuste de isocronas Ajuste de isocronas →→ 13 Ga, [Fe/H] 13 Ga, [Fe/H] ≈≈ --1.01.0No existe una dispersiNo existe una dispersióón grande en n grande en ZZ


Leo I (II)Leo I (II)Trabajos mTrabajos máás recientes s recientes (Gallart et al. 1999)(Gallart et al. 1999)

PoblaciPoblacióón dominante: 2 n dominante: 2 -- 6 6 GaGaNo rama horizontalNo rama horizontal, , ¿¿no RR no RR LyraesLyraes??Sin formaciSin formacióón estelar importante hace 14n estelar importante hace 14--16 16 GaGa¿¿FormaciFormacióón estelar continua durante gran parte de su vida?n estelar continua durante gran parte de su vida?


Leo IILeo IIDiagrama color magnitudDiagrama color magnitud→→ RG similar a Fornax, rojaRG similar a Fornax, roja

Rama horizontal roja muy poblada Rama horizontal roja muy poblada y con extensiy con extensióón hacia el azuln hacia el azul, RR , RR LyraesLyraesEstrellas de carbono + Estrellas de carbono + cefeidascefeidas[Fe/H] [Fe/H] ≈≈ --1.9 (pero no se 1.9 (pero no se corresponde con la morfologcorresponde con la morfologíía de a de la rama horizontalla rama horizontal

La mayorLa mayoríía de la formacia de la formacióón estelar n estelar al principio + pequeal principio + pequeñña poblacia poblacióón n de edad intermediade edad intermediaEstudio recientes indican Estudio recientes indican diferentes episodios de formacidiferentes episodios de formacióón n estelarestelar

Hace 14, Hace 14, 99 y 7 y 7 GaGa


Ursa Ursa MinorMinorDiagrama color magnitud similar a cDiagrama color magnitud similar a cúúmulos globulares mulos globulares de baja metalicidadde baja metalicidad

Rama horizontal muy azulRama horizontal muy azulEstrellas RR Estrellas RR LyraeLyraeRama de las gigantes azul, inclinadaRama de las gigantes azul, inclinada

Evidencias de dispersiEvidencias de dispersióón en metalicidades (anchura n en metalicidades (anchura RG)RG)1 estrella de carbono1 estrella de carbonoCasi toda la formaciCasi toda la formacióón estelar al principio + n estelar al principio + ¿¿algo malgo máás?s?

Imagen DSS


Ursa Ursa MinorMinor (II)(II)PERO:PERO: trabajo de Marttrabajo de Martííneznez--Delgado & Aparicio (1999)Delgado & Aparicio (1999)PequePequeñño rango en metalicidado rango en metalicidadRama horizontal azul muy pobladaRama horizontal azul muy pobladaPunto de giro en 15 Punto de giro en 15 GaGa ((¿¿binarias?)binarias?)¿¿Existen estrellas en el bucle azul?Existen estrellas en el bucle azul?La historia de la formaciLa historia de la formacióón estelar que n estelar que mejor reproduce el diagrama cmejor reproduce el diagrama c--m implica m implica formaciformacióón estelar mn estelar máás reciente s reciente →→ el 5% el 5% del material eyectado ha sido convertido del material eyectado ha sido convertido en estrellasen estrellas

cam

pos

de c

ontro

l par

a bu

scar

col

as d

e m

area


DracoDracoMuy estudiadaMuy estudiadaDiagrama colorDiagrama color--magnitud similar al de cmagnitud similar al de cúúmulos globularesmulos globularesSimilar a Ursa Similar a Ursa MinorMinor, con rama horizontal m, con rama horizontal máás rojas roja (no parece un (no parece un efecto de la metalicidad)efecto de la metalicidad)Mezcla de metalicidadesMezcla de metalicidades4 estrellas de carbono4 estrellas de carbono

Imagen DSS


CarinaCarinaCaso Caso úúnico en el Grupo Local:nico en el Grupo Local:LA POBLACILA POBLACIÓÓN DE EDAD INTERMEDIA (7N DE EDAD INTERMEDIA (7--8 8 GaGa) ES LA DOMINANTE) ES LA DOMINANTE

Diagrama colorDiagrama color--magnitud magnitud ((MouldMould & & AaronsonAaronson 1983):1983):

ComparaciComparacióón con isocronas de 6 y 9 n con isocronas de 6 y 9 GaGa, y , y ccúúmm. . globglob. . →→Edad 7.5 Edad 7.5 GaGa[Fe/H] [Fe/H] ≈≈ --1.91.9


Carina (II)Carina (II)Diagrama colorDiagrama color--magnitud mmagnitud máás profundos profundo ((MighellMighell 1990)1990)

Punto de giro en Punto de giro en VV = 23, = 23, edad 7.5 edad 7.5 GaGa+ poblaci+ poblacióón mn máás viejas vieja (V = 23.5 (V = 23.5 -- 23.8). Ver en diagrama de mejor calidad 23.8). Ver en diagrama de mejor calidad las estrellas en las estrellas en V V -- RR = 0.4 = 0.4 →→ ∆∆VV = 0.5 = 0.5 -- 0.8 0.8 →→ edadedad 13 13 ±± 2 2 GaGa (17%)(17%)Sin Sin formaciformacióónn estelarestelar desdedesde esaesa éépocapoca hastahasta hacehace ≈≈ 7.5 7.5 GaGa

ConfirmadoConfirmado porpor estudioestudio de la de la funcifuncióónnde la de la funcifuncióónn de la de la luminosidadluminosidad entreentreel tip de la RG y la HBel tip de la RG y la HB


Carina (III)Carina (III)Diagrama colorDiagrama color--magnitud magnitud de de SmeckerSmecker--HaneHane (1994)(1994)

Brotes en: %M2 Ga 303–6 Ga 55-6011-13 Ga 10-15

3

715

Comparar la coexistencia de estrellas mComparar la coexistencia de estrellas máás js jóóvenes en el venes en el red red clumpclump y my máás s viejas en la rama horizontal azulviejas en la rama horizontal azul[Fe/H] = [Fe/H] = --1.86, dispersi1.86, dispersióón 0.20 (no hay enriquecimiento)n 0.20 (no hay enriquecimiento)


AndromedaAndromeda II observado

Dimensiones y luminosidad similar a Dimensiones y luminosidad similar a SculptorSculptorRG caracterRG caracteríística de cstica de cúúmulo globular de mulo globular de metalicidad intermediametalicidad intermediaVer Ver diagrama color magnituddiagrama color magnitud (eliminaci(eliminacióón de n de estrellas de campo)estrellas de campo)ComparaciComparacióón con M92 y 47 n con M92 y 47 TucTuc::

PoblaciPoblacióónn II II purapuracon [Fe/H] con [Fe/H] ≈≈ --1.41.4((dispersidispersióónn en Z)en Z)No No estrellasestrellas de Cde C¿¿Sin Sin poblacipoblacióónnintermediaintermedia? (< 20%)? (< 20%)

estrellas de campo

diagrama final


AndromedaAndromeda I (II)I (II)Diagrama colorDiagrama color--magnitudmagnitud (Da Costa et al. 1996)(Da Costa et al. 1996)

FormaciFormacióón estelar extendida en el tiempo (BHB+ RHB)n estelar extendida en el tiempo (BHB+ RHB)

• Edad promedio de 10 Ga (ver isocronas de diferentes metalicidades)

• Más estrellas jóvenes en el centro


SextansSextansDescubierta en Descubierta en surveysurvey APMAPMDiagramas colorDiagramas color--magnitud:magnitud:

HB roja bien desarrolladaHB roja bien desarrolladaRR RR LyraesLyraes

Aparentemente dominada por Aparentemente dominada por poblacipoblacióón viejan vieja (similar a Ursa (similar a Ursa MinorMinor))¿¿PoblaciPoblacióón de edad intermedia?n de edad intermedia?

25% con edades de 2 a 4 Ga 25% con edades de 2 a 4 Ga [Fe/H] [Fe/H] ≈≈ --2. 2. DispersiDispersióónn en en metalicidadmetalicidad

Irwin et al. 1990


PhoenixPhoenix

Similar al Similar al restoresto::DominaDomina poblacipoblacióónn viejaviejaBaja Baja ZZAlgunasAlgunas estrellasestrellas rojasrojas brillantesbrillantes AGB, *AGB, *’’s Cs C

EstrellasEstrellas azulesazules jjóóvenesvenes ((~ 150x10~ 150x1066 aaññosos))AsociadaAsociada con con nubenube de de hidrhidróógenogeno neutroneutro a 6a 6´́((¿¿gas gas eyectadoeyectado hacehace 100 Ma?)100 Ma?)DiagramasDiagramas de de MartMartííneznez--Delgado (1999):Delgado (1999):

GradienteGradiente de de poblacionespoblaciones estelaresestelares ((buclebucleazulazul + + razrazóónn RC/HB)RC/HB)PropagaciPropagacióónn de la de la formaciformacióónn estelarestelar a lo largo a lo largo de la de la regiregióónn centralcentral

A A mediomedio caminocamino entreentre dIrrdIrr y y dSphdSph ((¿¿eses unaunadIrrdIrr en en unauna etapaetapa tranquilatranquila?)?)

0 < r< 229 pc229 < r< 457 pc

r> 457 pc


SagitarioSagitarioDescubiertaDescubierta en 1994 (en 1994 (IbataIbata))> 34 > 34 gradosgrados de radiode radioEstructuraEstructura de colas de de colas de mareamarea((descubiertasdescubiertas a 45 y 60 a 45 y 60 gradosgrados))¿¿CCúúmulomulo globular en el globular en el centrocentro??AsociadaAsociada con con variosvarios ccúúmulosmulosglobularesglobulares ((algoalgo mmááss jjóóvenesvenes) ) de de la la GalaxiaGalaxia


SagitarioSagitarioDiagramaDiagrama colorcolor--magnitudmagnitud((KarachentsevKarachentsev et al. 1999)et al. 1999)

FormaciFormacióónn estelarestelar desdedesde 15 15 hastahasta8 8 GaGaZ = 0.0004Z = 0.0004PosiblePosible poblacipoblacióónn jovenjovenHistoriaHistoria de la de la formaciformacióónn estelarestelarcomplejacompleja

estrellas de campo


Historia de la formaciHistoria de la formacióón estelar en galaxias n estelar en galaxias esferoidales enanas del Grupo Localesferoidales enanas del Grupo Local


GeneralidadesGeneralidadesFormaciFormacióónn estelarestelar extendidaextendida a lo largo de largos a lo largo de largos periodosperiodos, , peropero SIN SIN formaciformacióónn estelarestelar actual NI gasactual NI gas2 2 ComponentesComponentes con con contribucionescontribuciones variables:variables:

A) A) PoblaciPoblacióónn viejavieja pobrepobre en en metalesmetales ((~ cum. glob. gal.), con ~ cum. glob. gal.), con grangrandispersidispersióónn en metalicidaden metalicidadB) B) PoblaciPoblacióónn de de edadedad intermediaintermedia (2 (2 –– 10 10 GaGa) () (estrellasestrellas de C, SP)de C, SP)CasosCasos extremosextremos::

A) A) UrsaUrsa Minor (Minor (peropero no no eses viejavieja purapura))B) Carina (B) Carina (¿¿y Leo I?)y Leo I?)

ExistenExisten diferenciasdiferencias en en edadedad entreentre galaxiasgalaxias + + variacionesvariaciones intrintríínsecasnsecasde de edadedad en en unauna mismamisma galaxiagalaxiaEl El casocaso de de CarinaCarina: : ¿¿PorPor ququéé esperoespero parapara formarformar sussus estrellasestrellas? ? ¿¿PorPorququéé no no parparóó antes de 2antes de 2--3 3 GaGa??La La formaciformacióónn estelarestelar retardadaretardada eses comcomúúnn a a todastodas laslas dSphdSph y, y, quizquizááss, , a a laslas E de E de bajabaja luminosidadluminosidad


Generalidades (II)Generalidades (II)ExisteExiste unauna posibleposible correlacicorrelacióónn entreentre la la magnitudmagnitud de la de la estrellaestrella de C de C mmááss luminosaluminosa y la y la magnitudmagnitud de la de la galaxiagalaxia →→ ¿¿Han Han retenidoretenido laslasgalaxiasgalaxias mmááss masivasmasivas el gas el gas durantedurante mmááss tiempotiempo??¿¿El El papelpapel de la de la interacciinteraccióónn con con otrasotras galaxiasgalaxias??

PhoenixPhoenix estestáá mmááss alejadaalejada de la de la GalaxiaGalaxia y M31 y M31 queque el el restoresto ((¿¿ha ha podidopodidoretenerretener susu gas?). gas?). PeroPero no se no se cumplecumple parapara TucanaTucana

ContinContinúúanan loslos descubrimientosdescubrimientos::¿¿Son Son objetosobjetos casicasi invisibles invisibles queque llenanllenan el el UniversoUniverso?? (el (el extremoextremo ddéébilbil de de la la funcifuncióónn de de luminosidadluminosidad parapara galaxiasgalaxias))

No son No son objetosobjetos especialesespeciales((continuacicontinuacióónn de la de la relacirelacióónnmasamasa--metalicidad de Emetalicidad de E’’s)s)

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