Repositório Institucional Cruzeiro do Sul Campus Liberdade Dissertações Mestrado em Astrofísica e Física Computacional
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Tipo: Dissertação
Título: Aglomerado de galáxias em estágios evolutivos distintos
Autor(es): Souza, Gilvan dos Santos
Primeiro Orientador: Laganá, Tatiana Ferraz
metadata.dc.contributor.referee1: Laganá, Tatiana Ferraz
metadata.dc.contributor.referee2: Caproni, Anderson
metadata.dc.contributor.referee3: Machado , Rubens
Resumo: Nos últimos anos, estudos mostraram que a distribuição espacial de temperatura e metalicidade varia dependendo do estado dinâmico e estágio evolutivo em que o aglomerado se encontra. Baseado em uma análise de 165 aglomerados com z < 0,35, Jones (2014) mostrou que 56% dos objetos dessa amostra formam sistemas múltiplos e apresentam assinaturas de fusões em andamento. Esse trabalho tem como objetivo analisar a possível relação entre a distribuição espacial de parâmetros como a temperatura e a metalicidade do gás intra-aglomerado (ICM) com o estágio evolutivo do sistema. Para isso, selecionamos três aglomerados observados pelo satélite XMM-Newton, em estágios evolutivos aparentemente distintos: PLCKESZ G337.09-25.97 (G337; pré-merger ), PLCKESZG036.72+ 14.92 (G036; em processo de merger) e PLCKG292.5+22.0 (G292; pósmerger). Analisamos a distribuição espacial de temperatura e metalicidade a partir do ajuste espectral em diferentes regiões. Construímos perfis de temperatura e metalicidade ao longo da linha de choque e também construímos mapas bidimensionais desses parâmetros para analisar sua variação global. Nossos resultados mostram um aumento de temperatura na região entre os dois picos de emissão em raio-X para o aglomerado G292 (caracterizado inicialmente como pós-merger), uma temperatura duas vezes maior que a temperatura encontrada para o aglomerado G337, que apresenta dois sistemas isolados. Além disso o número de Mach para o G292 é de 1,47 (supersônico) enquanto para o G036 é de 1,25, concordando com resultados da literatura. Comparando os resultados obtidos da análise em raio-X com resultados de simulações numéricas realizadas por um colaborador do grupo, pudemos caracterizar em detalhes o processo de fusão dos aglomerados G036 e G292. O ângulo de inclinação entre o plano da órbita e o plano do céu para o G036 é de 50 . Comparando os resultados obtidos nos mapas 2D com a evolução temporal da fusão, esse sistema se encontra em t = 60 Myr antes da passagem pericêntrica. O tempo t, é o tempo que corresponde ao instante que melhor reproduz as características observadas em raio-X. Já para os sistema G292, as simulações revelaram que esse sistema, classificado inicialmente como pós-merger, tratava-se de um sistema em fusão. Comparando os resultados das simulações hidrodinâmicas com os obtidos em raio-X, esse sistema se encontra a 150 Myr antes da passagem pericêntrica. Essa fusão se dá quase no plano do céu (têm um ângulo de inclinação de 18 ). Percebemos com esse trabalho que a análise conjunta de dados em raio-X com simulações numéricas podem caracterizar detalhadamente a dinâmica de aglomerados em fusão.
Abstract: In recent years, studies have shown that the spatial distribution of temperature and metallicity varies depending on the dynamic state and the evolutionary stage in which clusters are. Based on an analysis of 165 cluster with z <0,35, Jones (2014) showed that 56% of the objects in this sample form multiple systems and have signatures of mergers in progress. The present work aims to analyze the possible relationship between the spatial distribution of parameters such as temperature and metallicity of the intra-cluster medium (ICM) with the evolutionary stage of the system. For this, we selected three clusters observed with the XMM-Newton satellite, in apparently distinct evolutionary stages: PLCKESZ G337.09-25.97 (G337; pré-merger), PLCKESZG036.72 + 14.92 (G036; in merging) and PLCKG292.5 + 22.0 (G292, post-merger). We analyzed the spatial distribution of temperature and metallicity from the spectral fits in different regions. We construct temperature and metallicity profiles along the line of shock and also construct two-dimensional maps of these parameters to analyze their global variation. Our results show a temperature rise in the region between the two X-ray emission peaks for the G292 cluster (which has already undergone the merging process), a temperature twice the temperature found for the cluster G337, which presents two isolated systems. In addition ,the Mach number for the G292 is 1,47 (super-sonic) while for the G036 it is 1,25, in agreement with results from the literature. Comparing the results obtained from the X-ray analysis with results from numerical simulations performed by a collaborator of the group, we were able to characterize in detail the process of merger for two systems: G036 and G292. The angle of inclination between the plane of the orbit and the plane of the sky for G036 is 50 . Comparing the results obtained in the 2D maps with the temporal evolution of the merger, this system is at t = 60 Myr before the pericentric passage. The time t, is the time that corresponds to the time that best reproduces the observed characteristics in x-ray. As for the G292 system, the simulations revealed that this system, initially classified as post-merger, was a merger system. Comparing the results of the hydrodynamic simulations with those obtained in X-ray, this system is at 150 Myr before the pericentric passage. This merger occurs almost in the plane of the sky (they have an inclination angle of 18 ). With this work, we conclude that the joint analysis of X-ray data and numerical simulations can characterize in detail the dynamics of merging clusters.
Palavras-chave: Aglomerados
Galáxias
Fusão
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::ASTRONOMIA::ASTROFISICA ESTELAR
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Cruzeiro do Sul
Sigla da Instituição: Cruzeiro do Sul
Programa: Mestrado em Astrofísica e Física Computacional
Citação: SANTOS, G.S. Aglomerado de galáxias em estágios evolutivos distintos. Dissertação (Mestrado em Astrofísica e Física Computacional) - Universidade Cruzeiro do Sul, São Paulo, 2019.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/283
Data do documento: 29-Abr-2019
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