A VLT-SINFONI study of local luminous and ultraluminous infrared galaxies

La importancia de las Galaxias Luminosas y Ultraluminosas en el Infrarrojo en el contexto de la evolucion de las galaxias ha quedado claramente establecido desde su descubrimiento. Las (U)LIRGs locales son objetos especialmente utiles para el estudio de los casos mas extremos de formacion estelar en regiones compactas, coexistiendo con nucleos galacticos activos, asi? como su impacto en el medio interestelar. Haciendo uso de la alta resolucion espacial y S/N que proporcionan las muestras locales, el estudio de (U)LIRGs cercanas proporciona una oportunidad unica para llevar a cabo analisis detallados de estos procesos fisicos, y es una pieza fundamental en la comprension de sus correspondientes homologos mas distantes.Esta tesis presenta, por primera vez, un estudio exhaustivo de LIRGs y ULIRGs locales en el infrarrojo cercano, basado en observaciones realizadas con el instrumento VLT-SINFONI. Ademas, presentamos el estudio detallado de la cinematica del gas en las regiones centrales de la galaxia M83, centrado en analizar el papel que juegan las supernovas en ? moldear? la cinematica del gas a escalas de decenas de pa? rsecs,El estudio de la cinematica de M83 se basa en observaciones realizadas con VLT-SINFONI con optica adaptativa. Las regiones internas de M83 se han muestreado con una resolucion espacial sin precedentes de ~0.2 arcsec, y su analisis muestra que, mientras la cinematica estelar traza el campo de velocidades global correspondiente a una rotacion uniforme, la cinematica del gas, a escalas de unas decenas de parsecs, parece estar dominada por ondas de choque y flujos de gas. Hemos abordado la cuestion de la localizacion del nucleo de M83, y proponemos que el nucleo optico de M83 es en su lugar un cumulo estelar de ~100 millones de anos situado en el centro fotometrico y cinematico de M83.Respecto al analisis de la muestra local de LIRGs y ULIRGs, presentamos el atlas 2D de las distribuciones de flujo y cinematica del gas ionizado, parcialmente ionizado y gas molecular templado de las galaxias de la muestra. El analisis de los mapas de emision muestra que las regiones de formacion estelar mas luminosas se localizan tipicamente en las estructuras de anillos o brazos espirales en las LIRGs, mientras que en las ULIRGs coinciden con los nucleos de las fuentes. En las LIRGs, todas las fases del gas parecen presentar la misma cinematica. La cinematica en ULIRGs es muy compleja debido a que la mayoria de estos objetos son sistemas en interaccion.Hemos analizado en detalle la estructura 2D de la extincion en las galaxias de la muestra, basandonos en los cocientes de lineas Br? /Br? y Pa? /Br? Observamos que la distribucion del polvo en LIRGs y ULIRGs muestra una estructura irregular en escalas inferiores al kpc. Haciendo uso de los mapas de extincion, hemos estudiado en detalle la estructura 2D de la tasa de formacion estelar (SFR) y de la densidad de tasa de formacion estelar (? SFR) en nuestra muestra de (U)LIRGs. LIRGs y ULIRGs muestran valores medianos muy similares en cuanto a la ? SFR observada. La diferencia entre estos valores aumenta al tener en cuenta la extincion. Hemos encontrado que la resolucion espacial de los mapas de emision, es decir, la escala fisica por spaxel, tiene implicaciones directas al derivar magnitudes fisicas como la extincion y la ? SFR, siendo estos efectos mas importantes a alto desplazamiento al rojo.Asimismo, hemos observado una estrecha relacion entre nuestras medidas en el infrarrojo cercano y la SFR derivada a partir de datos de Spitzer en 24? m y la luminosidad total infrarroja. Cuando se comparan con medidas en el optico, encontramos que las medidas en el infrarrojo cercano son ~3 veces mayores.Por otro lado, hemos identificado una muestra de 95 regiones de formacion estelar. Las propiedades de estas regiones muestran que se asemejan mas a las regiones de formacion estelar en objetos a alto desplazamiento al rojo que a aquellas regiones procedentes de galaxias locales ? normales?