Physical and chemical properties of galaxies with star formation in different environments

Abstract

This thesis focusses on the study of the properties of galaxies with massive star formation from the perspective of their environments and the possible associated e ects; for this, we study on the one hand general relations of properties like Star Formation Rate (SFR), stellar mass, and metallicity for a large sample of galaxies containing mostly field galaxies (from Sloan Digital Sky Survey, SDSS) and on the other hand, the properties of star formation regions in the compact group of galaxies Stephan’s Quintet (SQ), as inferred from their emission line fluxes. The main objectives of this thesis are: to state the main basic relations of galaxies with star formation in the local Universe. For this, we have selected a large sample (209 276) galaxies from SDSS, and we have studied their main properties relations (SFR, metallicity, stellar mass) taking into account appropriate aperture corrections due to the limited size of the fiber. We have make use of empirical aperture corrections obtained from two-dimensional spectroscopy from the CALIFA project sample of galaxies (Iglesias-P´aramo et al. 2013, 2016), to determine the total value of the emission line fluxes (e.g. [OII] 3727, H , [OIII] 5007, H , and [NII] 6584) of the starforming galaxies from SDSS. to make a complete study of the star formation regions detected in the field of view of SQ by means of the wide field IFTS (imaging Fourier transform spectrometer) SITELLE. Given that galaxy-galaxy interactions are ubiquitous in this group of galaxies, the spatial distribution of the star formation regions is not closely associated with the galaxy discs as in the case of normal spiral galaxies; a non negligible fraction of them are found along tidal tails or other structures resulting from interactions. The combination of the wide field of view of SITELLE and the ability to detect regions with emission lines makes this project unique for a complete study of the main properties of star formation regions in this highly disrupted system of galaxies.

Esta tesis se centra en el estudio de las propiedades de las galaxias con formación estelar masiva desde el punto de vista de sus entornos y los posibles efectos asociados; para ello hemos estudiado por un lado las relaciones generales de algunas propiedades como la tasa de formación estelar (SFR), la masa estelar y la metalicidad para una gran muestra representativa de galaxias que contienen principalmente galaxias de campo (de Sloan Digital Sky Survey, SDSS) y, por otro lado, las propiedades de las regiones con formación estelar en el grupo compacto de galaxias conocido como el Quinteto de Stephan (SQ). Los objetivos principales de la tesis son: establecer las principales relaciones básicas de las galaxias con formación estelar en el Universo local. Para ello, hemos seleccionado una gran muestra de galaxias con formación estelar (209 276) de SDSS y hemos estudiado las principales relaciones de sus propiedades (SFR, metalicidad, masa estelar) teniendo en cuenta las correcciones de apertura apropiadas debido al tamaño limitado de las fibras de SDSS. Hemos utilizado correcciones de apertura empíricas obtenidas a partir de la espectroscopia bidimensional de la muestra de galaxias del proyecto CALIFA (Iglesias-Paramo et al. 2013, 2016) para determinar el valor total de los flujos de las líneas de emisión (e.g. [OII] 3727, H , [OIII] 5007, H y [NII] 6584) de las galaxias con formación estelar de SDSS. hacer un estudio completo de las regiones con formación estelar detectadas en el campo de visión de SQ mediante el espectrógrafo de amplio campo de transformada de Fourier SITELLE. Dado que las interacciones galaxia-galaxia predominan en este grupo compacto de galaxias, la distribución espacial de las regiones con formación estelar no están estrechamente asociadas con los discos de las galaxias como en el caso de las galaxias espirales normales; una fracción no despreciable de ellas se encuentra a lo largo de las colas de marea así como de otras estructuras resultantes de las distintas interacciones. La combinación del amplio campo de visión que tiene SITELLE y la capacidad para detectar regiones con líneas de emisión hace que este proyecto sea único para realizar un estudio completo de las principales propiedades de las regiones con formación estelar en este sistema de galaxias altamente perturbado.