Environmental effects on the evolution of dwarf and spiral galaxies: dynamics and stellar populations

L'obiettivo del lavoro presentato in questa tesi è la caratterizzazione osservativa delle proprietà fisiche delle galassie, per vincolarne gli scenari di formazione ed evoluzione. In particolare mi sono concentrato nel determinare come l'ambiente, in cui evolvono le galassie, influisca sulle loro proprietà strutturali e cinematiche e sulle loro popolazioni stellari. La prima parte della tesi è focalizzata sulle proprietà delle galassie nane dei primi tipi morfologici negli ammassi di galassie del Centauro e di Perseo. Per l'Ammasso del Centauro, ho analizzato gli spettri ottenuti con X-Shooter di un campione di 8 galassie ellittiche nane e 2 galassie ellittiche compatte. Gli spettri nella banda ottica ad alta risoluzione sono stati utilizzati per ricavare la dispersione di velocità interna delle galassie, insieme alla stima della loro massa dinamica e del rapporto massa/luminosità. Ho utilizzato le dispersioni di velocità per calcolare la prima stima della relazione di Faber-Jackson per le galassie nane dell'Ammasso di Centaurus. Ho sfruttato gli spettri nella banda ultravioletta e blu a media risoluzione per caratterizzare le popolazioni stellari delle galassie nane e delle galassie compatte. Successivamente ho effettuato l'analisi di spettroscopia da fibre ottiche di galassie ellittiche a bassa luminosità nell'Ammasso di Perseuo. La mia indagine della cinematica globale dell'ammasso ha confermato la diversa origine della popolazione di galassie a bassa brillanza rispetto a quelle ad alta brillanza. La misura delle proprietà delle popolazioni stellari è stata condotta su tutte le galassie ellittiche e lenticolari dell'ammasso, ed ha permesso di ricavare la prima stima della relazione massa-metallicità per l'Ammasso di Perseo. Nella seconda parte della tesi ho analizzato le popolazioni stellari di un campione di sferoidi in 12 galassie a disco isolate ed in 4 galassie a spirale di alta brillanza superficiale. Ho derivato i parametri strutturali degli sferoidi attraverso la decomposizione fotometrica. Ho analizzato spettroscopia di fenditura per ricavare l'età, la metallicità, il rapporto [α/Fe] nella parte centrale degli sferoidi ed in corrispondenza del raggio dove lo sferoide contribuisce la stessa frazione di brillanza superficiale rispetto alle altre componenti della galassia. Gli sferoidi delle galassie isolate sono caratterizzati da età intermedie ed elevate, da una metallicità molto varia e da alti valori di del rapporto [α/Fe], che indicano come i tempi scala di formazione stellare siano più corti rispetto a quelli delle galassie in ambienti più densi. Tutti gli sferoidi del campione presentano anche gradienti del rapporto [α/Fe] negativi, in accordo con le previsioni del modello di formazione per collasso dissipativo. Confrontando la mia analisi con campioni selezionati dalla letteratura, ho potuto confermare che i processi di interazione con l'ambiente hanno un ruolo importante nell'evoluzione degli sferoidi in ambienti ad alta densità. In particolare, interazioni ripetute e fusioni con altre galassie tendono a cancellare i gradienti nelle popolazioni stellari degli sferoidi e prolungano i tempi di formazione stellare.