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Realizamos um estudo estatístico da distribuição radial dos índices de cor (B-V) e (U-B) em
uma amostra de 257 galáxias de tipos Sb, Sbc e Sc, ordinárias e barradas, utilizando dados da literatura, obtidos
através de técnicas de fotometria fotoelétrica de abertura. Estes dados foram tratados utilizando
métodos estatísticos robustos para determinar os gradientes de cor nas galáxias, bem como os índices
de cor característicos de bojos e discos, separadamente. Podemos destacar, entre os resultados principais deste estudo:
- Encontramos na amostra analisada 3 categorias de gradiente, com
os respectivos percentuais: 65% das galáxias possuem gradientes de cor negativos, i.e., mais vermelhos na região
central do que na região periférica, um comportamento que pode ser considerado normal. Cerca de 25% possuem
gradientes de cor nulos e 10% possuem gradientes de cor
positivos. Do total de
das galáxias que apresentam gradientes nulos,
a família de galáxias barradas (SAB+SB) contribui com o percentual de aproximadamente
e
na cores
(B-V) e (U-B), respectivamente.
Portanto, as galáxias barradas estão super-representadas
nesta categoria de objetos, indicando que a barra atua no sentido de homogeneizar a população estelar ao longo de
galáxias espirais de tipo tardio.
- Considerando o índice (B-V), 37% das galáxias barradas possuem gradientes de cor nulos ou positivos,
enquanto que 24% das galáxias ordinárias apresentam gradientes com essas propriedades. Por outro lado,
considerando o índice (U-B), 47% das galáxias barradas possuem gradientes de cor nulos ou positivos,
enquanto que apenas 19% das galáxias ordinárias têm essas categorias de gradientes.
Esse resultado é análogo ao de que galáxias barradas parecem ter também tendência a apresentar
gradientes da abundância O/H menos
acentuados (MR94; ZKH94). Como os índices de cor representam a população estelar que domina a emissão de
radiação, este resultado indica que
as populações estelares de bojos e discos, em grande parte das galáxias barradas, são similares, ou ainda que
a população do bojo é mais jovem do que a população do disco. Este resultado está
em desacordo com modelos de formação de galáxias espirais que se baseiam exclusivamente no cenário monolítico de
formação. Por outro lado, esse resultado está em acordo com o cenário de
evolução secular para a formação e/ou construção de bojos, já que este cenário prevê que barras estelares
atuam induzindo formação estelar central, e homogeneizando a po-pulação estelar ao longo de galáxias.
- A cor ao longo das galáxias com gradientes de cor nulos é similar à cor dos discos das galáxias
com gradientes de cor negativos, indicando portanto que as
modificações ocorrem no bojo e não no disco. Este resultado também está de acordo com as previsões do cenário
de evolução secular, e indica que deve haver um fluxo de gás das regiões periféricas para as
regiões centrais de galáxias, que provoca surtos de formação estelar central, homogeneizando a
população estelar ao longo de galáxias.
- Confirmando os resultados obtidos por Peletier & Balcells (1996), que indicam haver uma correlação
entre os índices de cor (U-R), (B-R), (R-K) e (J-K) de bojos e discos em uma amostra de 30 galáxias espirais,
encontramos, de maneira análoga, uma correlação entre os índices de cor (B-V) e (U-B) de bojos
e discos para as galáxias em nossa amostra, que é substancialmente maior. Essa correlação tem
sido utilizada para argumentar que as formações das componentes bojo e disco em galáxias espirais
são eventos conexos, e que a diferença na idade das populações estelares de bojo e disco é
pequena, favorecendo o cenário de evolução secular.
Os resultados acima citados favorecem o cenário de evolução secular, indicando que, mesmo após formados, os bojos
são estruturas que evoluem. Estes resultados podem ser interpretados à luz da hipótese de
recorrência de barras, sugerida por Norman, Sellwood & Hasan (1996), e analisados no sentido de
estimar a importância do cenário de evolução secular na formação e/ou construção de bojos e,
portanto, na formação de galáxias. Admitindo que a fração de objetos em uma determinada fase de evolução
é proporcional ao tempo de permanência nesta
fase, mostramos que o tempo de vida de uma barra deve ser da ordem de 5 Giga-anos. Por outro lado, nossos
resultados mostram
que os processos de evolução secular, relacionados a barras, têm um papel fundamental na evolução de
pelo menos 35% das galáxias espirais brilhantes de tipo tardio.
Além disso, realizamos a decomposição dos perfis de brilho de 39 galáxias de nossa amostra, em perfis
de brilho separados, para bojos e discos, através de um algoritmo bi-dimensional (de Souza 1997)
aplicado a imagens do DSS,
obtendo parâmetros estruturais característicos dos bojos e discos destas galáxias. Estes
parâmetros foram explorados em conjunto com os gradientes de cor das galáxias e os índices de
cor de bojos e discos, determinados na primeira etapa do trabalho. Os principais resultados obtidos
nesta etapa podem ser assim resumidos:
- Galáxias com gradientes de cor nulos ou positivos têm uma leve tendência a apresentarem bojos
maiores e com maior concentração central de luz. Estes resultados podem estar indicando que os processos de evolução
secular, ao transportar material do disco para o bojo, não somente homogeneizam as populações estelares
destas componentes, como também contribuem para a formação e/ou construção de bojos mais proeminentes e
com uma distribuição de massa mais concentrada. Entretanto, estes resultados têm de ser avaliados com
extremo cuidado, já que a dispersão a-presentada é bastante
significativa, e requerem testes mais conclusivos.
- Confirmando os resultados apresentados por de Jong (1996b) e Courteau, de Jong & Broeils (1996), que
indicam haver uma correlação entre as escalas de comprimento de bojos e discos em galáxias espirais de tipo tardio,
encontramos uma correlação entre o raio efetivo dos bojos e o raio característico dos discos das 39 galáxias
de nossa sub-amostra. Essa correlação indica que as formações das componentes bojo e disco de galáxias
espirais são eventos conexos, favorecendo, mais uma vez, o cenário de evolução secular.
Utilizando imagens em CCD, adquiridas no OPD/LNA-CNPq para 14 galáxias de nossa amostra,
realizamos um estudo comparativo, a partir do qual pode-se concluir que:
- Os gradientes de cor determinados através de dados obtidos com uso de técnicas de fotometria fotoelétrica
de abertura se correlacionam bem com os gradientes determinados através de imagens obtidas em CCD. Este resultado indica
que aqueles resultados obtidos na análise do Capítulo 2 são robustos.
- A saturação da qual sofrem as imagens do DSS na região central de galáxias brilhantes afeta de
maneira fundamental os perfis de brilho destas galáxias. No entanto, estas imagens podem ser utilizadas para
avaliar perfis de brilho em estudos estatísticos, i.e., que envolvem um número relativamente grande de objetos.
Em particular, o raio efetivo do bojo é um parâmetro que pode-se obter através destas imagens com um bom grau
de confiabilidade.
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Dimitri Gadotti
2003-10-06