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Properties of giant extragalactic HII regions and the Hubble constant
David Fernández Arenas
ROBERTO GIOVANNI TERLEVICH AFONSO
Elena Kirilovsky Terlevich
Manolis Plionis
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Hubble constant
Star formation
HII galaxies
Extragalactic HII regions
The relationship between the integrated Hβ line luminosity and the velocity dispersión of the ionized gas of HII galaxies (HIIGs) and giant HII regions (GHIIRs) represents an exciting standard candle that with present instrumentation can be used up to redshifts z ∼3:5. Locally it is used to obtain precise measurements of the Hubble constant by combining the slope of the relation obtained from nearby (z ≤ 0.2) HIIGs with the zero point determined from GHIIRs. This thesis aims to contribute with a new calibration of the zero point of the L⎯ σ relation in order to obtain a determination of the local Hubble constant through a detailed analysis of the posible systematic effects associated with the L(Hβ) ⎯ σ relation and their impact in the value of the Hubble constant. We have tested the possibility of using the sizes of HIIGs as a second parameter in order to reduce the scatter of this correlation. We present a morphological classification according to the emission line profiles of these objects. We also estimated the dynamical and photometric masses and compared them to test the gravity scenario as the origin of the supersonic motions in these massive star forming regions. Finally, we compared the existing relation between absolute blue magnitude and velocity dispersion (MB ⎯ σ ) for HIIGs and GHIIRs, with that followed by old stellar systems as globular clusters, elliptical galaxies and bulges of spiral galaxies. To this end we have evolved the relation MB ⎯ σ during 12 Gyrs and we found that after dynamic and stellar evolution is taken into account, all systems follow the same relation suggesting a possible parentage line. In general, we analysed a possible scenario of the origin of the L(Hβ) ⎯ σ relation followed by HIIGs and GHIIRs and its use to determine locally the value of H₀. At the end of the Thesis I have added two appendices: A, based on the literature, summarizes the methods normally used for determining distances, and for calculating the Hubble constant; B pertains to the data used for this work and shows the spectra obtained for my sample of objects and their images in Hα taken from NASA/IPAC Extragalactic Database.
La relación entre la luminosidad integrada de la línea de Hβ y la dispersión de velocidades del gas ionizado de galaxias HII (GsHII) y regiones HII gigantes (RsHIIG), representa una excitante candela estándar que puede ser usada con la instrumentación actual hasta corrimientos al rojo z ∼ 3:5. Localmente es usada para obtener medidas precisas de la constante de Hubble combinando la pendiente de la relación obtenida de GsHII cercanas (z ≤ 0.2) y el punto cero determinado de las RsHIIG. Esta tesis pretende contribuir con una nueva calibración del punto zero de la relación L(Hβ) ⎯ σ con el fin de obtener una determinación local de la constante de Hubble a través de un análisis detallado de los posibles efectos sistemáticos asociados con la relación L(Hβ) ⎯ σ y su impacto en el valor de H₀. Hemos probado la validez de los tamaños de las galaxias HII como un segundo parámetro que reduce la dispersión de esta correlación. Presentamos también una clasificación morfológica y de acuerdo a los perfiles en las líneas de emisión de estos objetos. También estimamos las masas dinámicas y fotométricas y las comparamos para probar el escenario gravitacional como el origen de los movimientos supersónicos en estas regiones masivas de formación estelar. Finalmente, comparamos la relación existente entre la magnitud absoluta en el azul y la dispersión de velocidades (MB ⎯ σ) para galaxias HII y regiones HII gigantes con aquella seguida por sistemas estelares viejos como cúmulos globulares, galaxias elípticas y bulbos de galaxias espirales. Hemos evolucionado la relación MB ⎯ σ durante 12 Giga-años y encontramos que después de la evolución dinámica y estelar todos los sistemas siguen igual relación sugiriendo una posible conexión evolutiva. En general, analizamos un posible escenario del origen de la correlación L(Hβ) ⎯ σ seguida por GsHII y RsHIIG y su uso para determinar localmente el valor de la constante de Hubble. Al final de la Tesis, he agregado dos apéndices; A: donde resumo los métodos normalmente utilizados para determinar la constante de Hubble. B: se refiere a los datos utilizados para este trabajo donde muestro los espectros obtenidos para mi muestra y sus imágenes en Hα tomadas de NED.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2018-05
Tesis de doctorado
Inglés
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Fernández Arenas, D., (2018), Properties of giant extragalactic HII regions and the Hubble constant, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA
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