Método bayesiano de casamento espectral de galáxias

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em FísicaEm espectros de galáxias, encontramos duas características principais: linhas de emissão, que nos dizem sobre o gás, e o contínuo mais as linhas de absorção, que nos dizem sobre o conteúdo estelar. Nos últimos anos, desenvolvemos um código de síntese espectral, o STARLIGHT, o qual utilizamos para realizar a síntese de 926246 galáxias do SDSS com modelos de população estelar modernos, nos dando importantes propriedades físicas (massas, históricos de formação estelar, etc.) para estudar como galáxias se formam e como elas evoluem no tempo. Linhas de emissão também são estudadas através da sua medida no espectro residual. Por outro lado, a fotometria é muito mais limitada já que não nos permite extrair todas estas propriedades que a resolução da espectroscopia nos traz. Contudo, com os recentes avanços dos redshift surveys com filtros muito estreitos (? 100 Å, como ALHAMBRA, JPAS e DES), nos interessaria saber com qual precisão podemos extrair informação das propriedades físicas e do gás de galáxias a partir de dados fotométricos. Nosso objetivo neste trabalho é responder, usando dados fotométricos simulados, a seguinte questão: O que podemos aprender sobre galáxias a partir desta nova geração de surveys? Por exemplo, podemos medir idade e metalicidade estelares? Podemos separar galáxias de formação estelar daquelas que possuem um núcleo ativo? Podemos medir linhas de emissão, abundâncias nebulares e extinção? Com qual precisão? Para isto, selecionamos uma amostra de cerca de 300 mil galáxias do SDSS e a dividimos em dois grupos: uma amostra 200 mil objetos e uma base de 100 mil. Corrigimos o espectro para o referencial de repouso (z = 0) e convertemos para os filtros do JPAS. Utilizando uma abordagem estatística, calculamos uma função distribuição de probabilidades (PDF) para cada propriedade para cada objeto em relação à base. Uma vez que temos todas as propriedades de todas as galáxias do banco de dados do STARLIGHT-SDSS, podemos compará-las com os resultados obtidos dos estimadores da PDF (média, mediana, etc). Nossos resultados comprovam que podemos recuperar a idade média das galáxias com uma boa margem de erro (? ? 0.1 - 0.2 dex) e, de forma similar, também outras propriedades físicas, como razão massa-luminosidade, metalicidade, etc. Além disso, nosso principal resultado é que podemos recuperar intensidades e razões de linhas de emissão com precisão similar. Isto torna nosso método inédito em comparação aos outros métodos no mercado que analisam fotometria, e mostra que, do ponto de vista de estudos de galáxias, os novos surveys serão muito mais úteis que o esperad