Mass and star formation rate evolution of infrared selected galaxies in the COSMOS field = Evolución de la masa y de la tasa de formación estelar de galaxias seleccionadas en el infrarrojo en el campo COSMOS

Abstract

En esta Tesis se pretende estudiar la evolución de la masa y de la tasa de formación estelar de galaxias seleccionadas en el infrarrojo utilizando datos multi-banda del campo COSMOS. En la primera parte de la tesis hemos analizado una muestra de aproximadamente 80000 galaxias en el campo COSMOS seleccionadas en la banda 3.6 μm de IRAC con mag3.6 < 22.0 y hemos calculado sus desplazamientos al rojo a partir de la información fotométrica. Una vez calculados sus desplazamientos al rojo, hemos estudiado en mayor detalle una sub-muestra de aproximadamente 20000 galaxias con alto desplazamiento al rojo (1.4 < z < 3.0), calculando importantes parámetros físicos como la masa, la tasa de formación estelar o la edad, a partir de sus distribuciones espectrales de energía. Hemos dividido nuestras galaxias en 3 tipos dependiendo de su tasa de formación específica (e.d., la cantidad de masa transformada en estrellas por unidad de tiempo y masa de la galaxia): galaxias pasivas, galaxias con formación estelar activa y galaxias de tipo intermedio. Hemos calculado la Función de Masa Estelar para la población total y para los 3 tipos de galaxias en 4 bins de desplazamiento al rojo con el propósito de estudiar la evolución de galaxias de distinta masa y modos de formación estelar con el tiempo. Por otra parte, ya que la tasa de formación estelar es un parámetro fundamental para estudiar la formación y evolución de las galaxias, en la segunda parte de la Tesis, hemos aprovechado la posibilidad que nos brindan los nuevos datos del Telescopio Espacial de la Agencia Espacial Europea Herschel para probar la validez de la receta para calcular la tasa de formación estelar a partir de la luminosidad infrarroja. Para este propósito hemos utilzado una muestra de 474 galaxias seleccionadas en el infrarrojo lejano (100 y 160 μm) con 0 < z < 0.46, que tienen también asociada información espectroscópica del estudio 20k en el campo COSMOS. Hemos calculado la tasa de formación estelar a partir de la luminosidad infrarroja simplemente multiplicando esta luminosidad por una constante derivada a partir de modelos teóricos por Kennicutt (1998b). Para probar la validez de esta fórmula hemos comparado el resultado con la tasa de formación estelar obtenida a partir de la luminosidad de la línea de emisión Hα. Hemos comparado los dos resultados y hemos estudiado en mayor profundidad la dependencia de los resultados con distintas propiedades de las galaxias como el desplazamiento al rojo, la masa, la metalicidad, la tasa de formación estelar específica o el tipo morfológico.