Los cúmulos globulares (CGs) representan el extremo masivo de la función de masa de los cúmulos estelares, conteniendo entre decenas de miles y millones de estrellas. Se hallan presentes en una amplia variedad de galaxias, desde enanas hasta galaxias masivas, diversas morfologías y ambientes, lo cual permite contrastar las propiedades de los sistemas de CGs entre galaxias disímiles entre sí.
Más aún, su brillo intrínseco y compacidad permiten, a partir de las nuevas facilidades astronómicas, estudiarlos en galaxias distantes varios cientos de Megaparsecs. Sus edades, en torno a los 8-12 Giga-años los convierten en remanentes de épocas tempranas, cuando la eficiencia de formación estelar estaba en su punto máximo, volviéndose relevantes para los modelos de evolución de galaxias. Puesto que la formación y supervivencia de los CGs hasta el día de hoy están estrechamente relacionadas con los procesos de fusión experimentados por sus galaxias anfitrionas, las propiedades actuales de los sistemas de CGs ofrecen información valiosa sobre la historia de fusión de las mismas. Además, su extensa distribución espacial los convierte en trazadores del halo de materia oscura.
Imprints of interaction processes in the globular cluster system of NGC 3640, Ennis A.I., Caso J.P. Bassino L.P., OJA
Las Nubes de Magallanes son de gran relevancia para la investigación en una amplia cantidad de aspectos astrofísicos, por tratarse del ejemplo más cercano de galaxias satélites interactuando. La historia dinámica de interacciones entre ellas y con la Vía Láctea ha moldeado la historia química de estas dos galaxias. Estas galaxias se encuentran embebidas dentro de una estructura difusa de hidrógeno neutro que ha sido interpretado como la consecuencia de interacciones entre la Nube menor de Magallanes y la Nube Mayor de Magallanes o entre este sistema y la Vía Láctea.
Si bien originalmente se pensaba que estas galaxias eran galaxias satélites de la Vía Láctea, trabajos cinemáticos y dinámicos recientes sugieren que éstas se encuentran en su primer encuentro con nuestra Galaxia. Es por esto que se estima que las morfologías de estas dos galaxias están siendo modificadas por interacciones de marea. En particular, la Nube menor de Magallanes presenta una estructura central o "Main Body" hasta su radio virial y numerosas estructuras externas que ponen de manifiesto las fuertes influencias en la morfología de estos procesos de marea.
Esto hace que el estudio de cúmulos estelares en estas galaxias sea altamente relevante, pudiendo brindarnos pistas sobre las interacciones que las mismas están sufriendo. Además, el estudio cinemático de estos objetos se puede complementar con un análisis químico de los mismos que nos permitan mejorar la comprensión de la historia evolutiva de estas galaxias.
Ca II triplet spectroscopy of Small Magellanic Cloud red giants. VI. Analysis of chemical properties of the main body, De Bortoli B., Parisi M. C., Bassino L. P., Geisler D., Dias B., Gimeno G., Angelo M. S., & Mauro F.
La evolución de galaxias elípticas está intrínsecamente relacionada con su historia de fusiones, que contribuyen no sólo a su componente bariónica, sino también a su halo de materia oscura. El estudio espectroscópico de la población estelar aporta información sobre sus edades y composición química, pero también sobre su cinemática, cuyo análisis puede extenderse hasta las decenas de kiloparsec gracias a los trazadores del halo (cúmulos globulares y nebulosas planetarias). A partir de este análisis se puede inferir la masa del halo de materia oscura de la galaxias, y a partir de esto tener una visión abarcativa de las propiedades de la galaxia.
Este análisis está ligado al uso de simulaciones y métodos estadísticos, para contrastar los resultados con las posibles historias evolutivas de las galaxias, pero también como herramientas para restringir las posibles degeneraciones en el espacio de soluciones.
Como elemento adicional, la colaboración con otros grupos del IALP permite que estos datos observacionales sean de utilidad cosmológica, en el estudio de la naturaleza de la materia oscura.
The mass profile of NGC 3377 from a Bayesian approach, Caso J.P., MNRAS
Hacia el final de su vida, la mayoría de las estrellas de masa baja o intermedia atravesan la etapa de nebulosa planetaria. Durante este período son particularmente fáciles de identificar y analizar dado que emiten líneas de emisión muy brillantes, superpuestas sobre un continuo aproximadamente plano. Debido a que son miembros de la población estelar que podemos identificar en regiones de la galaxia donde la luz difusa de la componente estelar es extremadamente débil, son utilizadas como trazadores de la cinemática del halo externo de las galaxias.
Al analizar sus propiedades en relación a las de la población estelar subyacente, una relación entre la densidad de las nebulosas en cierta región y la edad y metalicidad de las estrellas que las rodean parece surgir en distintos trabajos. Esta relación convertiría a las nebulosas en trazadores incluso más poderosos, permitiéndonos analizar edades y metalicidades en los halos extendidos. Para esto, es imprescindible analizar nebulosas y poblaciones estelares en las mismas regiones. Utilizando las capacidades de la espectroscopía de campo integral, nos proponemos detectar nebulosas en las regiones internas de las galaxias, donde la componente estelar puede ser analizada en detalle, para mejorar nuestra comprensión de estas relaciones y sus limitaciones.
Planetary nebulae as tracers of stellar population properties: unlocking their potential with integral-field spectroscopy, Ennis A.I., Hartke J., Arnaboldi M. et al, IAU Symposium.