Instituto de Astrofísica

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https://repositorio.uc.cl/handle/11534/21909

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Browsing Instituto de Astrofísica by Author "Bauer, Franz Erik"

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    Exploring the intersection of Lyman-U Emitters & Lyman Break Galaxies behind the strongly lensed clusters : Abell370, Abell2744 and MACS0416
    (2021) Prieto Lyon, Gonzalo; Bauer, Franz Erik; Guaita, Lucía; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Astrofísica
    In this thesis, we present a study of star-forming galaxies between redshifts 2.9-6.7 split among four categories: Pure LAEs (73 galaxies) without UV detection; Pure LBGs (1015 galaxies) without Lyman-a detection; LAE-LBGs (193 galaxies), with both Lyman break and Lyman-a detected; and Other SFGs without any of these signatures (459 galaxies). We use Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) and legacy Hubble Space Telescope (HST) data of the three Hubble Frontier Fields lensing clusters A370, A2744 and MACS0416, reaching magnitudes as faint as M1500 ≈ −13. We study the continuum and emission-line parameters of our sample, with the goal of finding and understanding any intrinsic differences between the aforementioned regimes of SFGs. We report a great diversity of high-redshift galaxies in the Lyman-a - M1500 plane, with a lack of massive galaxies above the SFR(Lya)=SFR(UV) line at M1500 < −18, with most pure LAEs near this line and log(Llya)<42.0. We measure the UV slope of pure LBGs and LAE-LBGs, with median values of ß=-1.75 and ß=-2.44 respectively, meaning that LAEs overall are near the dust-free domain while pure LBGs tend to be redder, and hence presumably more dust-obscured and/or older, the former being one of the probable reasons for their lack of Lyman-a; SFGs without LB or Lya show redder median slopes of ß=-1.59. LAE-LBGs tend to have a stronger sSFR than pure LBGs and other SFGs by a factor of 2 at every studied redshift. We find slight differences between the two LAE populations, with LAE-LBGs showing broader Lyman-a profiles, but further radiative transfer simulations are needed to clarify the contribution of HI velocity and column density.
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    Stacking UV-selected Lyman-break galaxies in the ALMA frontier fields
    (2019) Carvajal Pizarro, Rodrigo Alonso; Bauer, Franz Erik; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Astrofísica
    Los campos Frontier Fields (FF) ofrecen una ventana inusualmente profunda hacia el universo de alto corrimiento al rojo. Lo logran cubriendo un área sustancialmente más grande que el campo Hubble Ultra-Deep, que posee baja magnificación, sondeando 1–2 magnitudes más profundas en regiones con magnificaciones singularmente más altas. Este espacio de parámetros único, junto con excepcionales datos en múltiples longitudes de onda, permiten una mejor comprensión de las poblaciones de galaxias distantes. Se obtuvieron mosaicos en la banda 6 de ALMA (≈263GHz) en las porciones centrales de cinco campos FF para caracterizar las propiedades infrarrojas de 1821 Lyman-Break Galaxies (LBG), con corrimientos al rojo de z∼2–8, seleccionadas a través de observaciones en el ultravioleta. Investigamos flujos y excesos infrarrojos (IRX) tanto individuales como acumulados para la muestra de LBG en función de masas estelares, corrimientos al rojo, luminosidades ultravioleta y magnificaciones por lentes gravitacionales. Las muestras de LBG se han escogido con base en fotometría realizada con HST y confirmación fotométrica de corrimiento al rojo. Con plantillas de distribución espectral de energía (SED), obtenemos luminosidades, masas estelares y tasas de formación estelar para nuestros LBG. De las imágenes de ALMA, obtenemos flujos individuales y estimaciones de IRX así como valores medios de los cálculos acumulados en imágenes y visibilidades de ALMA. Tres LBG son detectados, individualmente, sobre un nivel de significancia de 4,1−σ, mientras las muestras acumuladas de los restantes LBG no entregan valores relevantes. Investigamos nuestras detecciones y límites superiores en el contexto de las relaciones entre IRX y masa estelar y entre IRX y la pendiente ultravioleta (β). Nuestros límites superiores ayudan a excluir grandes porciones del espacio de parámetros, lo que puede ser útil para modelización. En ciertos casos, nuestros límites son suficientemente profundos para crear una leve tensión con las, típicamente asumidas, relaciones de consenso en la literatura.
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    The ALeRCE LC Classifier transient sample from 5 yrs of ZTF alerts
    (2025) Correa Orellana, Javier Ignacio; Bauer, Franz Erik; Catelan, Márcio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Física. Instituto de Astrofísica
    Extragalactic transients such as supernovae are some of the most powerful phenomena in the universe, and have enabled multiple studies in thefields such as star formation and stellar evolution beyond the Milky Way,nucleosynthesis and cosmology. Specifics on their progenitors are still anopen question, and host galaxies can provide important context, since theirstellar populations are linked to potential progenitors.Theadvent of unbiased wide-field surveys has provided homogeneous samples of transients, with machine learning codes helping to leverage as muchinformation as possible. In this pursuit, we assembled a sample of transients from the Automatic Learning for the Rapid Classification of EventsLight Curve Classifier discovered by the Zwicky Transient Facility between2018 and 2023, including 22627 transients out to z∼0.5, with 7269 having spectroscopic classifications in the Transient Name Server. Transientswere associated to their host galaxies, for which we extracted photometry,collected redshifts, and fit them with spectral energy distributions to derive physical properties such as stellar mass and star formation rate. Thesefeatures, along some regarding their light curves shapes and peaks, werecompiled into a catalog for publication, one of the largest of its kind.The catalog was used to assess transient properties and transient-hostrelations from the literature. We found consistency with previous worksregarding transient luminosities and physical properties of their host galaxies, with higher statistical significance given the larger sample size. Theseresults set important precedents for the future (e.g., Rubin Observatory).
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    The exceptional x-ray evolution of SN 1996cr in high resolution
    (2018) Quirola Vásquez, Jonathan Alexander; Bauer, Franz Erik; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Física
    En esta tesis presentamos un análisis de observaciones en rayos-X en múltiples épocas durante 18 años de la SN 1996cr, una de las cinco SNe más cercanas detectados en la época moderna. Observaciones de Chandra HETG en 2000, 2004 y 2009 nos permiten resolver espectralmente los perfiles de velocidad de líneas de emisión de Ne, Mg, Si, Sy Fe, así como monitorear su evolución como trazadores de la interacción ejecta-CSM. Para explicar la diversidad de líneas de emisión en rayos-X exploramos algunos posibles modelos geométricos. Basados en las observaciones del 2009 con alta señal-ruido, encontramos que una geometría polar con una configuración de dos distintos ángulos de apertura y obscuración interna puede exitosamente reproducir todos los perfiles de líneas observados. Ajustamos modelos que consideran C la convolución de los modelos geométricos con plasmas sin-equilibrio simples y dobles con componentes de absorción a la época 2009. Encontramos que el mejor modelo obtenido consiste de dos plasmas. Una componente es ligeramente absorbido (2×1021 cm−2), plasma frio (≈2 keV) con altas abundancias de Ne, Mg, Si y S, y asociada con una región de interacción polar extendida (ángulo de semiapertura ≈58◦). Mientras que la otra componente tiene absorción moderada (2×1022 cm−2), un plasma caliente (∼30 keV) con abundancia de Fe alta y fuerte absorción interna, asociada con una región de interacción fuertemente polar (ángulo de semiapertura ≈20◦). Extendemos este modelo a otras siete épocas con baja señal-ruido y/o baja resolución espectral (XMM-Newton en 2001, 2013, 2014, 2016 y 2018), produciendo varias tendencias interesantes. El flujo, el cual es siempre dominado por el plasma caliente, alcanzando un punto máximo entre 2004–2009 y actualmente disminuyendo, indicando que la onda de choque esta pasando a través de un CSM de densidad más baja (viento de una gigante roja), de acuerdo con simulaciones hidrodinámicas previas. Las temperaturas del plasma y la velocidad de expansión muestran disminuciones suaves según las expectativas, mientras que las abundancias muestran aumentos leves, sugeriendo posibles influencias del material ejectado. Discutimos las implicaciones físicas de estos resultados y su impacto para identificar potenciales progenitores.
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    Using Multi-wavelength Correlations to Understand the Nearby structures in Strongly accreting AGN
    (2025) Flores Sanchez, Miryam Paola; Bauer, Franz Erik; Puzia, Thomas H.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Astrofísica
    Este trabajo explora los posibles cambios en las distintas estructuras que componen los núcleos galácticos activos (AGNs) a través de un enfoque multibanda. Se compiló una muestra de 63000 cuásares (QSOs) seleccionados ópticamente del Sloan Digital Sky Survey (SDSS) DR10, con corrimientos al rojo z ≤ 1. Esta muestra fue cruzada con las líneas de emisión [OIII] λ5007A provenientes de los espectros del SDSS-DR9, fotometría en el infrarrojo medio (MIR) del catálogo AllWISE y fotometría en rayos X del catálogo 3XMM-DR4, lo que dio lugar a múltiples sub- conjuntos de contrapartes. Analizamos las relaciones entre las luminosidades L(2keV ), L(12μm), L(2500A) y 􏰀L(5007A), las cuales trazan diferentes componentes del AGN: el disco de acreción (UV), la corona (rayos X), el toro polvoriento (MIR) y la región de líneas angostas o cono de ionización ([OIII]). Estas correlaciones permiten investigar cómo varía la estructura del AGN en función de su luminosidad intrínseca, reflejando potencialmente cambios en parámetros como la masa del agujero negro, la tasa de acreción, la altura del toro y la geometría de ionización. Trabajos previos como Steffen et al. (2006) y Asmus et al. (2015) se utilizan como referencias clave para contextualizar y comparar nuestros resultados.Los múltiples subconjuntos se clasificaron en fuentes con “good photometry” (i.e., detected sources) y fuentes con “insufficient photometry” (i.e., upper limits). Estos límites superiores ayudan a acotar el espacio de parámetros y a revelar posibles sesgos observacionales. Construimos diagramas de luminosidad en los formatos L vs. L y L/L vs. L, aplicamos ajustes de Regresión Ortogonal por Distancias (ODR) a las fuentes detectadas. También se construyeron histogramas de estas distribuciones para calcular los anchos a mitad de altura (FWHM), y se utilizaron coeficientes de correlación de Pearson para cuantificar la fuerza de cada relación. Si bien las relaciones L vs. L muestran correlaciones sólidas y consistentes, las relaciones L/L vs. L permiten estudiar la eficiencia con la que distintos componentes del AGN reprocesan la radiación, revelando posibles variaciones estructurales con la luminosidad. Sin embargo, estas regresiones basadas en las tasas no siempre se alinean con las tendencias observadas en los gráficos L vs. L. La fuerte dependencia de la distancia presente en el eje X (logL) podría ampliar de forma engañosa la pendiente de las regresiones basadas en las tasas de luminosidad, lo que sugiere que las tendencias observadas en los diagramas L/L vs. L podrían deberse en gran parte a un efecto inducido por la distancia más que a una correlación intrínseca real. Nuestros resultados muestran una tendencia decreciente en L(12μm)/L(2500A) con el aumento de la luminosidad UV, en concordancia con las predicciones del modelo del toro en retroceso. Además, a medida que la luminosidad UV aumenta, el cono de ionización parece ampliarse y la luminosidad [OIII] aumenta en consecuencia. Sin embargo, dado que L([OIII]5007A) permanece sistemáticamente por debajo tanto de L(2500A) como de L(12μm), los datos sugieren que los conos de ionización no están completamente llenos de gas y polvo. En cambio, la emisión probablemente se origina en material concentrado a lo largo de las superficies de los conos, y no en todo su volumen. Estos hallazgos se ven respaldados por la tendencia adicional observada en L(12μm)/L([OIII]5007A) vs. L(2500A), y se confirman visualmente en la Figura 3.12, donde se ilustra el comportamiento geométrico combinado del toro y del cono de ionización. Se requiere una mejor resolución espacial y espectral en los rangos infrarrojo y óptico para poder resolver completamente estas estructuras internas de los AGNs y validar los escenarios propuestos.