3-D-Spektroskopie naher Blauer Kompakter Galaxien: Auf dem Weg zu einem tieferen Verständnis sternbildender Galaxien im lokalen und entfernten Universum

• Antragstellerin: Dr. Luz-Marina Cairós Barreto
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 237013364

Das Ziel dieses Fortsetzungsantrags ist die Erweiterung und der Abschluss des Projekts "3-D-Spektroskopie naher Blauer Kompakter Galaxien: Auf dem Weg zu einem tieferen Verständnis sternbildender Galaxien im lokalen und entfernten Universum", welches der Untersuchung einer Stichprobe von Blauen Kompakten Galaxien (BKG) mit Integralfeld Spektroskopie (IFS) gewidmet ist.BKGs sind wichtige Objekte für die gegenwärtige extragalaktische Forschung: als kleine Systeme bilden sie eine einzigartige Verbindung zum frühen Universum ---im Szenario eines von kalter dunkler Materie dominierten Universums bilden sich massereiche Systeme durch hierarchische Verschmelzung kleinerer Galaxien---, und da in ihnen keine Dichtewellen oder starke Scherkräfte auftreten, bieten sie die Möglichkeit, Sternentstehung (SF) in relativ einfacher Umgebung zu untersuchen.Für das Studium dieser bemerkenswerten Objekte haben wir eine Auswahl von 36 Galaxien mit IFS beobachtet. Die Daten sind bereits reduziert, und der Hauptteil der Auswertung wurde vorgenommen: Karten von Emissions-Linien, Kontinuum, Diagnose-Linien und Geschwindigkeiten wurden für alle Objekte erstellt. Mit Hilfe der Karten wurden die wesentlichen HII-Regionen identifiziert und ihre physikalischen Parameter und chemischen Zusammensetzungen abgeleitet. Die gegenwärtige Arbeit befasst sich mit der Interpretation der Ergebnisse. Diese umfasst i) Charakterisierung der verschiedenen stellaren Populationen in den Galaxien; ii) Untersuchung des Entwicklungsstands und der SF-Abfolge; iii) Suche nach chemischen Inhomogenitäten; iv) Einblick in den Mechanismus der Ionisation der Nebel und Suche nach AGNs sowie Regionen mit Stoßwellen; v) Eingrenzung der möglichen Bildungs- und Entwicklungsprozesse von Zwerggalaxien mit Hilfe von kosmologischen Simulationen.Im Projekt sollen die erweiterten Möglichkeiten durch Weitfeld- und räumlich hoch auflösende IFS-Instrumente an Großteleskopen, insbesondere der Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am VLT, genutzt werden. Auf Basis der von uns gewonnenen großen Erfahrung in der Auswertung von IFS-Daten werden SF und Wechselwirkung zwischen massiven Sternen und dem interstellaren Medium in BKGs untersucht. Sternwinde und Supernova-Explosionen haben starken Einfluss auf ihre Umgebung, besonders in kleinen Galaxien mit flachem Gravitationspotential. Stellare Rückwirkung kann selber SF auslösen oder unterdrücken (positives bzw. negatives Feedback), und das interstellare Gas kann auf mehr als galaktische Fluchtgeschwindigkeit beschleunigt werden, wodurch das intergalaktische Medium angereichert wird. Allerdings ist noch unbekannt, wie genau und zu welchem Ausmaß die stellare Rückwirkung die Evolution und chemische Entwicklung von Galaxien geringer Masse beeinflusst. Beobachtungen mit MUSE, die exzellente Daten bis zu galaktozentrischen Distanzen von kpc zur Verfügung stellen, sind essentiell und sollen in diesem Projekt zu einer Klärung dieser Fragen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Kooperationspartner: Dr. José Nicolás González Pérez; Dr. Rafael Manso Sainz