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 Develando las propiedades del sistema inexplorado de cúmulos globulares de NGC 5044 a través de
Gemini+GMOS
Scalia, M. C.1 , Faifer, F.1,2 , Smith, A.1,2, Forte J. C.3,4, Cellone, S.1,2, Bassino, L.1,2
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FCAG­UNLP
IALP­CONICET
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Planetario de la ciudad Autónoma de Buenos Aires, Galileo Galilei
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CONICET
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15 años de ciencia con Gemini – Argentina 2015
NGC 5044 es una galaxia elíptica masiva (MB=­21.2), situada a una distancia de 35 Mpc, presenta una velocidad radial heliocéntrica de 2710 km/s y es el objeto central de un cúmulo pequeño
(o grupo numeroso) de galaxias que cuenta con unos 150
miembros, en su mayoría, galaxias enanas.
Estudios en la banda de rayos­X (ROSAT,
Chandra, XMM­Newton, Suzaku) muestran que
dicho grupo es uno de los más brillantes en Rayos­X (Miles et al. 2004), con una morfología
suave y casi esféricamente simétrica a gran escala, aunque con notable subestructura a menores escalas.
Luminosidad en rayos­X
Lx~1043 erg/s
A diferencia de lo que ocurre con la mayoría
de los grupos de galaxias, los cuales están dominados
por galaxias de tipo tardío y que no muestran signos
de relajación dinámica, las observaciones de ROSAT
PSPC muestran que NGC 5044 presenta contornos suaves y casi
esféricamente simétricos (Davis et al. 1994). Lo mismo
fue encontrado por Mulchaey (Mulchaey et al 2003).
Mulchaey et al 2003
Observaciones más recientes de XMM­Newton y Chandra revelan que la zona más interna
de NGC 5044 dista mucho de estar relajada (Buote et al. 2003, Gastaldello et al 2009, David et al 2009).
La posible presencia de un núcleo activo (AGN) de baja luminosidad, se relacionaría con la subestructura detectada en rayos­X.
En rango óptico ha sido ampliamente estudiado por Cellone 1999, Miles et al 2004,
Cellone / Buzzoni 2007, Mendel et al 2009. También existe en la literatura varios estudios del contenido de HI (Sengupta et al. 2007).
Projected number­density map, considering
only definite and likely member galaxies from Ferguson & Sandage (1990). Superposed is thegalaxy distribution from our sample: E+dE(circles); S0+dE/dS0 (squares); S—Im+
dI/dE(diamonds); dSph (triangles). The big
central dot is NGC 5044.
Galaxy distribution for different morphological
types against distance to the nearest bright (BT<15 mag) galaxy. Note the striking spatial
segregation of dwarf spheroidals, preferentially located around bright group members.
La propia galaxia NGC 5044 ha sido poco estudiada. De la literatura
se destaca el resultado de Brough et al 2007, quienes encuentran
que esta galaxia presenta un gradiente de metalicidad pequeño. Esto sería indicativo de que esta galaxia pudo haber sufrido un merger disipativo en el pasado.
Sin embargo, el sistema de CG de NGC 5044 permanecía inexplorado. Esto es llamativo, dado que el estudio de los sistemas de cúmulos globulares se ha
convertido en una importante herramienta que permite
obtener pistas sobre la historia de formación de las galaxias (Brodie & Strader, 2006), como trazadores del contenido estelar (Forte et al., 2005, 2007, 2009), y de la masa total de las galaxias de tipo temprano (Bridges et al, 2006)
NGC 5046
NGC 5044
Primer propuesta de observación
Campo 3
Gemini Sur + GMOS
Consiste en un arreglo de 3 CCDs
de 2028x4068 pix, con una escala de
0.0727 arcsec/pix, y un campo de 330x330 arcsec2.
Campo 2
PI: S. Cellone
Programa GS­2009A­Q­46 Tiempo: 8 hs en Banda II Se tomaron imágenes de 4 campos
de la región central del grupo NGC 5044, en los filtros g', r' e i' del sistema fotométrico
del SDSS (Fukugita et al 1996).
Se empleó un "binning" 2x2, lo cual produce una escala de 0.146 arcsec/pix. Campo 4
La reducción de los datos se Llevó a cabo mediante el paquete
gemini/gmos de IRAF. Las exposiciones individuales
se combinaron utilizando la tarea imcoadd, obteniéndose imágenes que luego fueron utilizadas para la fotometría.
Campo 1
En ambos diagramas se muestran los objetos medidos. Los candidatos a CG, se eligieron según (Faifer + 2011): l
0.45 <(g­i) < 1.45
0.3 < (g­r) < 0.9
0.0 < (r­i) < 0.6 Mv > ­11 mag 2867 objetos medidos
Distribución espacial
Puede observarse que el SCG de NGC 5044 (izquierda) presenta bimodalidad, con un marcado dominio de la población azul (67%). Este tipo de comportamiento es típico en las regiones centrales de los cúmulos de galaxias.
Ambos histogramas fueron analizados con el test
de Rmix para corroborar bimodalidad.
NGC 5044
M 87
(dominante del cúmulo de Virgo)
Diversos estudios muestran la utilidad de emplear CGs como trazadores del contenido de materia en las galaxias. Incluso, aún existiendo otros trazadores como las nebulosas planetarias (Romanowsky et al 2003), los CGs resultan ideales debido a que sus distribuciones espaciales suelen mostrar simetría esférica. Existen además varios trabajos en la literatura que muestra que con unas 100 Vr de CGs, y un perfil bien determinado de rayos X, es posible obtener información
significativa de la distribución de materia en una galaxia.
Para ello, se requieren modelos dinámicos como aquellos presentados en Chakrabarty and Raychaudhury (2008).
Por las carcaterísticas que presenta NGC 5044, podría decirse
que es un caso muy interesante ya
que es la galaxia más masiva del
grupo con claridad y presenta una población muy rica de CGs, que
se muestran con una distribución aparentemente esférica que se extiende a radios galactocéntricos grandes. Esto significa que con una muestra adecuada de Vr se podrá trazar la distribución de materia
en el halo de NGC 5044, y
posiblemente, incluso del centro del grupo.
Segunda propuesta de observación
Gemini Sur + GMOS
Consiste en un arreglo de 3 CCDs
de 2028x4068 pix, con una escala de
0.0727 arcsec/pix, y un campo de 330x330 arcsec2.
PI: Somak Raychaudhury
Co­investigadores:
l
Smriti Mahajan (UK)
l
Sergio Cellone (Arg)
l
Favio Faifer (Arg)
l
Juan Carlos Forte
Programa GS­2010A­Q­56 Tiempo pedido: 27.9hs )(4.9 Arg y 23.0 UK)
Tiempo observado: 5:17hs on sourse Se tomaron imágenes en modo MOS
de los campos 1, 2 y 4.
Campo 2
Campo 4
Campo 1
Objetos medidos del Campo 1
Máscara utilizada
Espectros de ciencia
Se analizaron 8 imágenes con 43 espectros cada una (344 espectros) con sus respectivas calibraciones.
Imágenes de calibración
CuAr
AMPINTEG=5000.
CCDSEC=[1:2048,1:4608] ROI=full
GRATING = B600+_G5323
CCDSUM= 2 2
WAVELENGTH=505/500/495
Flat
Para obterner los espectros finales, se combinaron por ranura y se realizó una correlación cruzada con modelos de poblaciones
estelares simple de MILES (Vazdekis et al 1999, 2003)
Espectros con buena SNR de los cuales
se también podrán obtenerse edades y metalicidades
En los espectros con baja SNR solo se podrán
obtener las velocidades radiales
De los 43 objetos analizados, se encontró que 27 son cúmulos globulares,
7 son estrellas de la Vía Láctea y el resto quedan por determinar.
A futuro:
Analizar con más detalle los objetos dudosos.

Estimar la edad y metalicidad de aquellos objetos con
l
suficiente SNR.
l
l
Continuar con el objetivo original de obtener velocidades
l
radiales de al menos 100 cúmulos globulares.
l
GRACIAS :)
15 años de ciencia con Gemini – Argentina 2015