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MaNGA

O projeto Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory (MaNGA) realiza observações de cerca de 10.000 galáxias próximas com o objetivo de mapear propriedades físicas do gás e das estrelas nestes objetos. As observações espectroscópicas são realizadas no Apache Point Observatory (APO), observatório astronômico localizado em Sunspot, nos Estados Unidos. O MaNGA usa vários conjuntos de fibras óticas bem agrupadas para análise da estrutura visível de cada uma das 10 mil galáxias próximas a serem mapeadas. Isto difere este projeto da maioria dos estudos atuais, os quais usam observações espacialmente resolvidas de objetos individuais ou observações de uma única abertura em amostras maiores de galáxias, mapeando assim somente as propriedades integradas das galáxias. O principal objetivo deste projeto é compreender o estágio atual da evolução das galáxias, por meio de características advindas de sua formação e de seu crescimento através de formação estelar e fusão de galáxias. Para isso, será analisada a cinemática da estrutura interna e a composição do gás e das estrelas nas galáxias observadas, buscando responder às seguintes questões: – Como a acreção de gás impulsiona o crescimento das galáxias; – Quais são os papéis de acreção de estrelas, fusões de galáxias e instabilidades na formação de bojos em galáxias espirais e galáxias elípticas? – O que alimenta a formação estelar, que forças externas influenciam na formação de grupos e aglomerados estelares; – Como o momento angular foi distribuído entre as componentes bariônica e não-bariônica em galáxias já formadas; – Como as várias componentes de massa se reúnem e influenciam-se mutuamente.

Para responder estas questões o projeto irá proporcionar mapas em duas dimensões de velocidade e dispersão estelar, idade média e histórico da formação estelar, metalicidade estelar, proporção dos elementos, densidade superficial estelar, distribuição de fluxos para linhas de emissão do gás, metalicidade do gás, taxa de formação estelar e extinção da poeira para uma amostra estatisticamente significativa.

Na Figura 1, apresentamos uma amostra de mapas realizados com observações do protótipo do MaNGA (P-MaNGA) para a galáxia P11-127A, onde mostra-se a imagem da galáxia (painel esquerdo), com o campo hexagonal coberto pelas observações com mapas para a velocidade (painel central) e fluxo para a linha Halpha (painel direito) do gás desta galáxia.

 

Belfiore15
Figura 1: Mapas obtidos dentro do projeto P-MaNGA: Fonte: Belfiore et al. 2015, MNRAS, 449, 867.

 

O Instrumento:

IFU_MaNGA
Figura 2: Esquerda: imagem de uma das IFUs usadas no projeto MaNGA, com 127 fibras organizadas de forma a formar um hexágono. Direita: A extremidade da fibra óptica, que é conectada ao espectrógrafo.

O instrumento utilizado no projeto MaNGA são arranjos de fibras óticas organizadas em forma de campos de visão hexagonais, como mostrado na Figura 2. Esses arranjos são chamados de Unidades de Campo Integral (IFUs – Integral Field Units). O resultado das observações são “cubos de dados”, com duas dimensões espaciais e uma dimensão espectral, que fornece espectros para cada posição na galáxia. Os “cubos de dados” obtidos no projeto MaNGA cobrirão o intervalo espectral de 3600 a 10.000 angstroms, com uma resolução espectral R~2000. As várias IFUs disponíveis possuem de 19 a 127 fibras, onde cada fibra cobre 2″ no plano do céu.

 
 

Participação brasileira:

A participação brasileira no projeto MaNGA se dará através do Brazilian Participation Group (BPG) no SDSS-IV. O grupo de pesquisadores diretamente interessados no MaNGA é formado por: Dr. Thaisa Storchi-Bergmann (UFRGS); Dr. Rogemar A. Riffel (UFSM); Dr. Rogerio Riffel (UFRGS) e Dr. Sandro B. Rembold (UFSM), bem como seus alunos de graduação e pós-graduação. Outros pesquisadores do BPG também participam em projetos científicos relacionados ao MaNGA.

O grupo de pesquisadores do MaNGA tem larga experiência em dados de espectroscopia IFU de galáxias, bem como experiência em análise de dados de grandes amostras de objetos, em particular do SDSS. Os objetivos principais do grupo estão relacionados a atividade nuclear das galáxias e diferenças entre galáxias com núcleo ativo (AGN – Active Galactic Nuclei) e galáxias normais, quanto às propriedades físicas do gás e das estrelas. Os efeitos do ambiente em que as galáxias estão inseridas sobre suas propriedades físicas, também serão estudados.