Περιοχές δημιουργίας αστέρων και αστρικά συστήματα σε γειτονικούς γαλαξίες με δεδομένα από το τηλεσκόπιο HST και επίγεια δεδομένα

Abstract

The aim this thesis is a) to develop a new method for the identification of young stellar structures and b) to prepare for the future data from the Gaia mission, concerning the study of the young stellar content of Local Group galaxies. The study of star forming regions and particularly of stellar associations is very important as it can provide a better understanding on the stellar formation process and the structure of galaxies. The method developed in this thesis is an alternate version of a Friend of Friend algorithm, a cluster finding technique, categorized as an hierarchical clustering - divisive algorithm which can classify an object only as a member of a single class. Ten galaxies in various distances were studied using the developed algorithm and thousands of young stellar structures were detected. Our method can identify stellar structures from small sizes of a few pc up to large structures with size of a few kpc. Therefore it can provide information on the structure of small and large scale star forming regions in the studied galaxies confirming the existence of distinct levels of hierarchical structure as suggested in relative literature.

Η μελέτη της δημιουργίας των αστέρων στους γαλαξίες αποτελεί ένα πολύ σημαντικό κεφάλαιο στην κατανόηση του αστρικού πληθυσμού των γαλαξιών και της εξέλιξης τους. Η διαφοροποίηση και οι λόγοι αυτής της ποικιλίας ιδιοτήτων του αστρικού πληθυσμού στους γαλαξίες αποτελεί ένα σημαντικό πεδίο έρευνας. Το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής είναι η ανίχνευση, καταλογοποίηση και μελέτη περιοχών αστρικής δημιουργίας σε γειτονικούς γαλαξίες με την ανάπτυξη μιας αυτόματης μεθόδου για την ανίχνευση τους. Σημαντικό μέρος αυτής της διατριβής είναι η χρήση των αποτελεσμάτων της αυτόματης μεθόδου για την προετοιμασία και την επεξεργασία των δεδομένων της διαστημικής αποστολής ESA/Gaia. Το πρόγραμμα ανίχνευσης αστρικών ομάδων βασίζεται στον αλγόριθμο συσταδοποίησης Friends of friends ο οποίος και τροποποιήθηκε για τις ανάγκες της συγκεκριμένης μελέτης. Τα αποτελέσματα της εργασίας προσφέρουν τη δυνατότητα για τη μελέτη των αστρικών ομάδων νεαρών άστρων σε μεγάλη κλίμακα, καθώς η μέθοδος εφαρμόστηκε σε δέκα διαφορετικούς γαλαξίες ανιχνεύοντας περίπου 6.000 αστρικές ομάδες. Μελετήθηκαν οι ιδιότητες των αστρικών ομάδων και βρέθηκαν ενδείξεις που επιβεβαιώνουν την ιεραρχική δομή των περιοχών αστρικής δημιουργίας αλλά και το διαχωρισμό των ομάδων σε κατηγορίες με βάση τη διάσταση τους. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε για την εργασία είναι ένα εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρύτερα, σε προβλήματα ομαδοποίησης μεγάλου όγκου δεδομένων.