Probing a possible galaxy group merger : a kinematically-constrained gravitational lens model of the HELMS18 system

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Cignachi, Erick
• Orientador(a): Furlanetto, Cristina
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Galáxias; Lentes gravitacionais; Interferometria
• Palavras-chave em Inglês: Galaxy groups; Strong gravitational lenses; Interferometry
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/303903

O modelo cosmológico padrão Λ Cold Dark Matter (ΛCDM) postula um cenário de formação hierárquica de estruturas, no qual sistemas massivos, como aglomerados de galáxias, emergem da fusão sucessiva de estruturas menores, como os grupos de galáxias. Como ambientes que abrigam a maioria das galáxias, os grupos desempenham um papel fundamental na evolução galáctica. No entanto, estudos detalhados desses sistemas ainda são menos abrangentes do que os dedicados a aglomerados, devido ao menor número de observáveis disponíveis. Este trabalho visa contribuir para o preenchimento dessa lacuna por meio de uma análise detalhada do sistema HELMS18, uma rara lente gravitacional envolvendo uma galáxia submilimétrica (Submillimetric Galaxy, SMG) em desvio para o vermelho = 2.39, lenteada por uma estrutura complexa. Estudos anteriores mostram que o HELMS18 resulta de um alinhamento ao longo da linha de visada entre dois grupos de galáxias em ≈ 0.6, um deles centrado em um quasar (Quasi-Stellar Object, QSO) e outro em uma galáxia elíptica massiva (Early-Type Galaxy, ETG), configurando um caso único de sistema em fase intermediária de construção hierárquica. O objetivo central deste trabalho é construir um modelo de massa robusto e fisicamente motivado da estrutura de lente, usando observações interferométricas de alta resolução do Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para a imagem dos arcos e dados espectroscópicos do instrumento GMOS do Gemini para extrair informações da cinemática estelar das galáxias centrais e da cinemática dos grupos. Este modelo, realizado diretamente no plano das visibilidades dentro de um framework bayesiano, inclui dois modelos de massa Navarro-Frenk-White(NFW) e dois modelos de massa dual pseudo-isotérmico elipsoidal (dPIE), um para cada grupo de galáxias e galáxia central, respectivamente. No centro deste estudo está o uso de dispersões de velocidade espectroscópicas e medidas dinâmicas de massa para restringir priors e mitigar degenerescências de lente. Através deste modelo, reconstruímos a morfologia do SMG de fundo com alta fidelidade, estimando massa , = (4.75 ± 1.24) × 1012⊙ para o grupo da ETG e , = (4.90 ± 0.52) × 1013⊙ para o grupo da QSO. Comparamos este modelo com um modelo simples de duas leis de potência elípticas (EPL) + shear externo para explorar a importância de incorporar vínculos cinemáticos. A comparação das evidências bayesianas resulta em Δ log Z = 50.06, mostrando uma clara preferência pelo nosso modelo com restrições cinemáticas. Estes resultados destacam como complementar as análises de lente com informações cinemáticas leva a reconstruções mais precisas de distribuições de massa em escala de grupo.