Mestrado: “Busca por galáxias anãs compactas no aglomerado de Fornax"

Defesa de dissertação de mestrado
Estudante: Pierre Augusto Ré Martho
Programa: Astronomia
Título: “Busca por galáxias anãs compactas no aglomerado de Fornax"
Orientador: Prof. Dr. Laerte Sodré Junior - IAG/USP

Comissão Julgadora:

Membros Titulares

1. Prof. Dr. Laerte Sodré Junior - Orientador e Presidente - IAG/USP
2. Profa. Dra. Claudia Lucia Mendes de Oliveira - IAG/USP
3. Profa. Dra. Analía Viviana Smith Castelli - FCAG-UNLP, Argentina
4. Profa. Dra. Arianna Cortesi - OV-UFRJ (por videoconferência)

Membros Suplentes

1. Profa. Dra. Angela Cristina Krabbe - IAG/USP
2. Dr. Jose Eduardo Telles – ON
3. Dr. Felipe de Almeida Fernandes – INPE
4. Dra. Lilianne Mariko Izuti Nakazono (ON) 

Resumo: 

Este trabalho apresenta uma busca sistemática por galáxias anãs compactas no aglomerado de Fornax, combinando fotometria em doze bandas do S-PLUS com classificação baseada em aprendizado de máquina. A distinção entre UCDs e outros objetos compactos, como estrelas ou aglomerados globulares, é desafiadora. Para abordar essa dificuldade, empregamos um método supervisionado que classifica os objetos em duas categorias com base exclusivamente na fotometria: compactos e extensos. Essa abordagem permite identificar objetos compactos com características fotométricas semelhantes às de galáxias, facilitando a seleção de candidatas a UCDs. Esta análise foi realizada em uma região do céu cobrindo cinco vezes o raio virial do aglomerado. Testamos alguns classificadores e um algoritmo Random Forest, otimizado via validação cruzada, alcançou uma área sob a curva ROC (AUC-ROC) de 0,97 e um coeficiente de correlação de Matthews de 0,84. Com base nas probabilidades geradas pelo classificador, foram aplicados cortes morfológicos e restrições de photo-z, resultando na identificação de 14 novos candidatos a galáxias anãs compactas em regiões que se estendem além do raio virial estimado de ∼ 700 kpc de Fornax. Se confirmados espectroscopicamente, este resultado indicaria a presença desses sistemas em ambientes externos ao aglomerado, diferentes daqueles onde as UCDs são normalmente encontradas. Além disso, avaliamos o uso do filtro estreito J0660 para identificar características de emissão que pudessem indicar galáxias compactas em formação estelar, como as anãs compactas azuis (BCDs). Embora as observações iniciais realizadas com o GMOS-S no telescópio Gemini tenham revelado redshifts de z∼0.3, esse experimento valida a inclusão de cortes em cores de banda estreita em levantamentos futuros de emissores compactos. Nossa abordagem demonstra que metodologias automatizadas podem ampliar significativamente o censo de sistemas estelares compactos em ambientes densos.

Palavras- chave: Galáxias anãs ultra-compactas, galáxias compactas azuis, aglomerado de Fornax, aprendizado de máquina, S-PLUS