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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2587| Bidimensional study of the ionization mechanisms of the diffuse gas in galaxies of the local universe with MUSE | |
| Raúl González Díaz | |
| Fernando Fabian Rosales-Ortega Lluis Galbany | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Galaxies ISM star formation HII regions structure | |
| En este trabajo, presentamos el proyecto Bidimensional Exploration of the warm- Temperature Ionised gaS (BETIS), enfocado en el estudio del gas ionizado difuso (DIG) en galaxias espirales cercanas utilizando el espectrógrafo de campo integral MUSE. El objetivo principal es comprender los diversos mecanismos de ionización que dan lugar al DIG. Esto implica un análisis espacialmente resuelto de especies de alta y baja ionización en espectros ópticos. Hemos introducido un nuevo método para definir espectroscópi- camente el DIG, adaptable a diferentes resoluciones de galaxias. Inicialmente, hemos utilizado una técnica de binning adaptativo basada en la relación señal-a-ruido (S/N) de la línea [S II] para mejorar la S/N de otras líneas. Posteriormente creamos una máscara para eliminar regiones H II brillantes y débiles. También hemos evaluado la idoneidad de usar el ancho equivalente de Hα (EWHα) para definir el DIG y su régimen de ion- ización. Hemos encontrado que para EWHα< 3Å, esperado de estrellas evolucionadas de baja masa y alta temperatura (HOLMES), el valor depende de la técnica de síntesis de poblaciones utilizada. El análisis de la muestra revela una fracción de DIG consistente del 40%-70% en todas las galaxias. Las tendencias de los cocientes [NII]/Hα , [S II]/Hα , [O I]/Hα y [O III]/Hβ indican una correlación entre la ionización en el DIG y lasregiones H II , vinculada al brillo superficial de Hα (ΣHα ). Los diagramas de diagnóstico muestran que el DIG generalmente cae dentro de los cocientes de línea correspondientes a la fotoionización debida a la formación estelar (FE), con un desplazamiento que sugiere ionización debido a choques rápidos. Sin embargo, el análisis individual de las galaxias indica que dicho desplazamiento es atribuido a galaxias Seyfert en la muestra. Esto sugiere que las galaxias con núcleo activo deben ser analizadas por separado, ya que su emisión es indistinguible del DIG de alta excitación. En un segundo estudio dentro del proyecto BETIS, el enfoque está en el gas ionizado difuso extraplanar (eDIG), un componente clave para entender los procesos de retroali- mentación entre los discos y halos galácticos. Hemos aplicado la metodología de binning del primer estudio de BETIS a una muestra de ocho galaxias observadas con MUSE. Los cocientes [NII]/Hα , [S II]/Hα , [O I]/Hα y [O III]/Hβ muestran una estructura de ionización compleja en los halos galácticos, influenciada por la distribución espacial de las regiones H II . In this work, we present the Bidimensional Exploration of the warm-Temperature Ionised gaS (BETIS) project, focused on studying the diffuse ionised gas (DIG) in nearby spiral galaxies using the MUSE integral field spectrograph (IFS). The main goal is to understand the various ionisation mechanisms of the DIG. This involves a spatially resolved analysis of high- and low-ionisation species in optical spectra. We introduce a new method for spectroscopically defining the DIG, adaptable for different galaxy resolutions. Initially, we use an adaptive binning technique based on the signal-to-noise ratio (S/N) of the [S II]line to enhance the S/N of other lines. Then, we create a DIG mask by removing emissions from bright and faint H II regions. The suitability of using Hα equivalent width (EWHα) to define the DIG and its ionisation regime was also assessed. We find that for EWHα< 3Å, expected from hot low-mass evolved stars (HOLMES), the value depends on the population synthesis technique used. Analysis of the sample reveals a consistent DIG fraction of 40%-70% across all galaxies. The average radial distribution of the [NII]/Hα , [S II]/Hα , [O I]/Hα , and [O III]/Hβ ratios is enhanced in the DIG regimes by up to 0.2 dex. These trends indicate a correlation between ionisation in the DIG and H II regions, linked to the Hα surface brightness (ΣHα ). Diagnostic diagrams show that the DIG generally falls within line ratios corresponding to photoionisation from star formation, with an offset suggesting ionisation due to fast shocks. However, individual galaxy analysis indicates that DIG ionisation is primarily from star formation, with the offset attributed to Seyfert galaxies in the sample. This suggests that galaxies with active galactic nucleus activity should be separately analysed, as their emission is indistinguishable from high-excitation DIG. In a second study within the BETIS project, the focus is on extraplanar diffuse ionised gas (eDIG), a key component for understanding feedback processes between galactic discs and halos. We apply the binning methodology from the first BETIS study to a eight edge-on galaxies observed with MUSE. The [NII]/Hα , [S II]/Hα , [O I]/Hα , and [O III]/Hβ ratios show a complex ionisation structure in galactic halos, influenced by the spatial distribution of H II regions. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2024-07 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| González Díaz, R. (2024), Bidimensional study of the ionization mechanisms of the diffuse gas in galaxies of the local universe with MUSE, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES ASTRONÓMICAS | |
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| Aparece en las colecciones: | Maestría en Astrofísica |
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