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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.14.2020.tde-14122020-155924
Document
Auteur
Nom complet
Maria Luiza Linhares Dantas
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2020
Directeur
Jury
Coelho, Paula Rodrigues Teixeira (Président)
Barbuy, Beatriz Leonor Silveira
Cypriano, Eduardo Serra
Gonçalves, Thiago Signorini
Martins, Lucimara Pires
Souza, Rafael da Silva de
Titre en anglais
UV bright red-sequence galaxies: a comparative study between UV upturn and UV weak systems Maria
Mots-clés en anglais
data analysis
Early-type galaxies
evolution
ultraviolet.
Resumé en anglais
Ultraviolet (UV) emission from galaxies is associated with hot components, whether from stellar sources or not. It is an important marker for star-formation rate, yet it can also be associated with evolved and rare stellar evolutionary phases. By making use of colour-colour diagrams, early-type galaxies (ETGs) can be classified in terms of their UV emission in mainly three categories: residual star-formation, UV weak, and UV upturn emission. The UV upturn is a phenomenon characterised by an unexpected rise of the fluxes of quiescent ETGs between the Lyman limit and 2500A. This thesis aims at investigating galaxies presenting UV upturn by comparing them to other systems hosting UV weak emission. This investigation has three fronts: (i) the assessment of the evolution in redshift (z) and stellar mass (logM*) of the fraction of UV bright red-sequence galaxies (RSGs) that host the UV upturn; (ii) the stratification of the aforementioned study in terms of emission lines; (iii) the comparison of stellar population parameters between UV weak and upturn for retired/passive RSGs. A sample of galaxies has been selected from the Galaxy Mass Assembly (GAMA) aperture-matched with the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) and the Galaxy Evolution Explorer (GALEX). To tackle the first front, a Bayesian logistic model was applied. The second front expands on the first, dividing the sample into emission line classes by making use of the WHAN diagram. The final front is focused on the study of stellar population properties of UV weak and UV upturn systems, by making use of value-added catalogues from the GAMA collaboration which provide stellar population properties obtained via spectral energy distribution fitting. To analyse both groups of galaxies, the original samples were balanced in terms of z and logM*. With the de-biased samples at hand, three types of comparisons were made: the direct comparison of their stellar population parameters; the estimation of the Spearman correlation rank among these parameters and the differences between both UV classes; and a principal component analysis. The results show that the fraction of UV upturn systems rises up to z~0.25, followed by a decline which remains to be confirmed given the thickness of credible intervals. By stratifying the sample into emission line classes, galaxies with star formation have been identified; the galaxies classified as retired/passive -- the ones associated with evolved stellar phases -- dominate the behaviour with z and logM*. Finally, by analysing the stellar populations of both UV weak and upturn systems, some different characteristics emerge such as median ages, metallicities, and time since last burst of star formation. These results seem to indicate that either UV upturn systems evolve more passively, or settled their stellar population at higher z than their UV weak counterparts. Either way, UV upturn systems have narrower star-formation histories, higher metallicities, and slightly older populations.
Titre en portugais
Galáxias da sequência vermelha luminosas no UV: um estudo comparativo entre sistemas UV upturn e UV fracos
Mots-clés en portugais
análise de dados
evolução
Galáxias elípticas
ultravioleta.
Resumé en portugais
A emissão ultravioleta (UV) em galáxias está associada a componentes quentes, sejam de fontes estelares ou não. Essa emissão é um importante marcador de formação estelar, mas também pode estar associada a fases estelares evoluídas raras. Fazendo uso de diagramas cor-cor, galáxias do tipo early-type (ETGs) podem ser classificadas em três categorias em termos da emissão UV: formação estelar residual, UV fraca e UV upturn. O UV upturn é um fenômeno caracterizado por uma subida inesperada no fluxo de ETGs quiescentes entre o limite de Lyman e 2500A. Esta tese tem como objetivo investigar galáxias que apresentam o UV upturn ao compará-las com outras que abrigam emissão UV fraca. Este estudo tem três partes: (i) avaliar a evolução em redshift (z) e massa estelar (log(M*)) da fração de galáxias da sequência vermelha que possuem UV upturn; (ii) a estratificação da análise anterior em termos de linhas de emissão; (iii) a comparação entre as populações estelares das UV fracas e das UV upturn classificadas como aposentadas/passivas. Foi selecionada uma amostra de galáxias do Galaxy Mass Assembly (GAMA) combinada com o Sloan Digital Sky Survey (SDSS) e o Galaxy Evolution Explorer (GALEX). Para a primeira parte do estudo, um modelo logístico Bayesiano foi aplicado. A segunda parte expande a primeira, dividindo a amostra em classes de linhas de emissão por meio do diagrama WHAN. A parte final é focada no estudo das populações estelares de galáxias UV fracas e UV upturn, usando catálogos do GAMA que fornecem as propriedades de suas populações estelares. Para analisar ambos os grupos de galáxias, as amostras foram balanceadas em termos de z e log(M*). Com estas amostras em mãos, três análises foram feitas: a comparação direta entre suas populações estelares; o cálculo do termo de correlação de Spearman entre suas propriedades e as diferenças entre as classes; e uma análise de componentes principais. Os resultados mostram que a fração de sistemas com UV upturn cresce até z~0.25, seguida por uma aparente descida, que ainda precisa ser confirmada considerando a espessura dos intervalos de credibilidade. Ao estratificar a amostra em classes de linhas de emissão, galáxias com formação estelar foram identificadas; as galáxias classificadas como aposentadas/passivas -- associadas às fases estelares evoluídas -- são as que dominam o comportamento da fração de UV upturn com z e log(M*). Enfim, ao analisar as populações estelares de sistemas UV fracos e upturn, diferenças nas características gerais aparecem, tais como idades, metalicidades, e período desde o último surto de formação estelar. Estes resultados indicam que as UV upturn podem estar evoluindo mais passivamente do que suas contrapartidas UV fracas ou então que suas populações estelares estabilizaram em z maiores. De qualquer forma, os sistemas UV upturn possuem histórias se formação estelar mais curtas, maiores metalicidades e populações estelares mais velhas.
 
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thesis.pdf (4.26 Mbytes)
Date de Publication
2021-04-12
 
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