En este proyecto se plantea obtener datos espectroscópicos de alta resolución espectral (mejor que 0.2 A) de nebulosas planetarias (NPs), regiones HII y otros objetos, en las galaxias irregulares NGC6822 y NGC3901 y en la Vía Láctea, con el objeto de analizar el comportamiento cinemático de las NPs, que representan la población de edad intermedia en las galaxias, en relación con el comportamiento cinemático de las regiones HII, que representan la población joven. Asimismo pretendemos extender el estudio a otros tipos de poblaciones jóvenes y viejas (estrellas gigantes jóvenes, cúmulos globulares, ...). Con este estudio pretendemos analizar la evolución de la cinemática galáctica en las galaxias irregulares. Ésto será de mucha importancia, en particular en NGC6822, en la que se han encontrado al menos dos sistemas estelares (población joven vs. estrellas viejas) con una cinemática muy distinta. No se entienden las razones para este comportamiento y en principio se ha atribuido al encuentro de esta galaxia con una compañera. El caso de NGC3109 es, hasta ahora, desconocido. Pretendemos ver si las NPs y las Regiones HII comparten la cinemática, o difieren, como parece ser el caso de NGC6822. Ambas galaxias irregulares (cuya cinemática está dominada por el halo de materia oscura que las mantiene cohesionadas) aparentan tener halos chatos, en vez de halos "en cúspide" (cuspy) que predice la teoría cosmológica más aceptada para la formación de galaxias (Lambda-CDM). De tener éxito en nuestro estudio cinemático, se podrá intentar analizar la distribución del halo de materia oscura mediante modelos (posiblemente en un proyecto posterior). Si nuestros datos tienen la resolución espectral y la profundidad necesarias intentaremos además analizar las velocidades de expansión de las NPs para estudiar los mecanismos de eyección de las cáscaras nebulares. El estudio de la cinemática y velocidades de expansión de los objetos de la Vía Láctea es más directo, ya que se trata de objetos mucho más brillantes y de más fácil observación. Las técnicas de obtención de datos son similares, pero en este caso podremos analizar el campo de velocidades dentro de las nebulosas (NPs y nebulosas alrededor de estrellas WR) e intentar comprender los mecanismos de ejeccion de las cáscaras y su interacción con el medio interestelar. Hemos encontrado algunas evidencias de que algunas NPs con comportamientos extremos, como la presencia de chorros de alta velocidad o nudos de alta velocidad, tienen además composiciones químicas extremas (alta abundancia de Carbono y Nitrógeno). Queremos analizar el campo de velocidades en otros objetos (NPs, nebulosas alrededor de estrellas WR), determinar su composición química y buscar si hay algún tipo de relación entre las diferentes características de las nebulosas. Se buscará obtener los datos espectroscópicos de alta resolución en telescopios como el 2.1-m del OAN-SPM (espectrógrafos MES y echelle REOSC), el telescopio Magallanes de 6.5-m (espectrógrafo MIKE), el VLT de 8-m (espectrógrafo UVES) y otros. Por esta razón, en el caso de obtener los tiempos de observación necesarios, se deberán realizar viajes de observación al OAN-SPM y a los observatorios en Chile. A la fecha disponemos de algunos datos que nos permitirán avanzar inicialmente el proyecto A lo largo del proyecto publicaremos al menos un artículo por año y los estudiantes participantes avanzarán sus estudio de maestría y doctorado.

Como se menciona en los antecedentes, en este proyecto proponemos utilizar las nebulosas planetarias y las Regiones HII, además de otros objetos, para estudiar aspectos cinemáticos y de abundancias químicas en dos galaxias irregulares: NGC6822, perteneciente al Grupo Local, y NGC3109 que está en la periferia del grupo. Este análisis nos permitirá conocer la distribución de la población de estrellas masivas jóvenes y de masa baja-intermedia (edad intermedia) en estas galaxias, conocer la cinemática galáctica y determinar si las diferentes poblaciones tiene la misma cinemática, o hay diferencias como las encontradas en NGC6822. A largo plazo (posiblemente en otro proyecto), intentaríamos determinar la distribución de materia oscura en estas galaxias, ya que está dominadas por esta materia que controla su dinámica. Podríamos llegar a determinar si estos halos tienen una distribución en cúspide (del inglés cuspy) como predice la teoría Lambda-CDM o si la distribución de materia oscura es más bien plana. El estudio de la cinemática basado en NPs es de mucha importancia en la galaxia NGC6822 donde hay evidencia de que la población estelar joven (representada por Regiones HII) y la población vieja (estrellas de carbono) tienen cinemáticas muy diferentes (Demers et al. 2006), desconociéndose las causas de este fenómeno. De manera adicional estudiaríamos en detalle la cinemática interna de algunas nebulosas planetarias galácticas extendidas y algunas nebulosas alrededor de estrellas masivas WR. Este estudio nos permitirá interiorizarnos en aspectos morfológicos de las NPs y en los procesos de eyección de las cáscaras nebulares durante la fase gigante y AGB de la estrella central. El estudio de las asimetrías de estos objetos nos proporcionará mayor comprensión de los procesos de eyección y demás procesos que moldean las cáscaras nebulares produciendo las distintas morfologías (elipsoidales, bipolares, de simetría de punto, etc.). El estudio de las nebulosas alrededor de estrellas masivas WR nos permitirán entender el origen del plasma nebular, los mecanismos de emisión del plasma y la causas por las cuales algunas emiten en Rayos X y otras no, cosa que también ocurre en NPs. En otras fases del proyecto, analizaremos la composición química de las NPs (lo que en sí es una importante contribución) y su relación con su cinemática interna y con su posición en las galaxias progenitoras, intentando determinar gradientes de composición química e inhomogeneidades en las galaxias.