On the Formation and Evolution of Dwarf Galaxies in Tidal Tails

Abstract

"Tidal Dwarf Galaxies" (TDGs) sind eine Klasse von Zwerggalaxien, die sich in den Gezeitenarmen von wechselwirkenden Riesengalaxien während naher Begegnungen oder Verschmelzungen bilden. Als solche bieten sie die Möglichkeit, die Entstehung von Galaxien im nahen Universum zu beobachten. Vor dieser Arbeit waren nur einige wenige Objekte dieser Art durch Beobachtungen bekannt.Das Ziel dieser Arbeit ist es, zum ersten Mal photometrische und spektroskopische Beobachtungen mit Evolutionssynthesemodellen zu kombinieren. Dabei wird die Strahlung in den optischen und nahinfraroten Wellenlängenbereichen untersucht, um die stellaren Populationen im ersten Sample von "Tidal Dwarfs", das in dieser Arbeit zusammengetragen wurde, zu analysieren.Zu diesem Zweck wurden 14 wechselwirkende und verschmelzende Galaxien ausgewählt. Durch optische Direktbilder und Vergleiche mit Modellen, die an die besondere Sternentstehungsgeschichte von TDGs angepaßt wurden, wurden insgesamt 44 Knoten in den Gezeitenfeatures als gute TDG-Kandidaten ausgewählt. Nachfolgend wurde optische Spektroskopie durchgefuehrt, um die Verbindung dieser Knoten mit den Hauptgalaxien zu bestätigen. Außerdem sollten einige wichtige Eigenschaften dieser Objekte zu bestimmt werden, die noch als Voraussetzung für vertiefte Modellierung benötigt wurden: Sauerstoffhäufigkeit, Leuchtkraft der Balmer-Linien und ihre Äquivalentbreite. Zusätzlich konnte gezeigt werden, daß 13 TDG-Kandidaten Geschwindigkeitsfelder aufweisen, die vermuten lassen, daß sie sich vom umgebenden Gezeitenfeld entkoppelt haben und damit echte "Tidal Dwarf Galaxies" sind. Schließlich wurden neue Nahinfrarotbilder mit den optischen Daten kombiniert und mit neuen, verbesserten Evolutions synthesemodellen verglichen. Diese Untersuchung ergab, daß die TDG-Kandidaten stellare Massen von Zwerggalaxien haben und Sternentstehungsraten zeigen, die typisch für starke Sternentstehungsausbrüche sind. Während ihre Masse zu großen Teilen aus jungen Sternen gebildet wird, ergab die Analyse, daß die meisten von ihnen aus stellaren Zusammenballungen gebildet wurden und nicht durch den Kollaps von massiven Gaswolken.