Searching for massive and quiescent galaxies at z > 3

Uno dei più grandi problemi aperti relativi alla formazione ed evoluzione delle galassie è la presenza di galassie massive e quiescenti nell’universo giovane, cioe` a z>3. In questo contesto, questa tesi si prefigge due obiettivi. Il primo è quello di trovare delle selezioni di colore atte ad identificare galassie quiescenti ad alto redshift. Tre nuove selezioni di colore sono proposte basate sulla presenza dei break D4000 e di Balmer che caratterizzano la distribuzione di energia spettrale di una popolazione stellare vecchia e sono ideati per selezionare questo tipo di oggetti a 2.5<z<4.5. Dal sotto-campione con m[4.5]≤24 del catalogo COSMOS2015, le galassie candidate sono selezionate tramite le selezioni di colore. Il secondo obiettivo di questo elaborato, è la conferma della natura quiescente dei candidati selezionati. Questo è realizzato attraverso un fit della distribuzione di energia spettrale dei candidati che permette di selezionare i candidati più evoluti e massivi. Un totale di 208 oggetti massivi quiescenti ad alto redshift sono identificati con età consistenti con l’essere vecchi quanto l’universo al loro redshift. Il campione finale così selezionato è utilizzato per rivisitare la densità numerica e in massa stellare della popolazione di galassie quiescenti ad alto redshift. Molti recenti modelli di formazione ed evoluzione delle galassie provano a spiegare la formazione di galassie massive e la loro trasformazione in sistemi quiescenti, tuttavia nessuno di essi è capace di riprodurre le osservazione degli ultimi anni. Sembra che i modelli sotto-stimino le densità numeriche ed in massa stellare di questi oggetti. Negli anni a venire, sarà fondamentale effettuare delle osservazioni spettroscopiche dei candidati quiescenti, utilizzando gli strumenti a disposizione nel prossimo futuro. Questo permetterà di valutare in modo più preciso le proprietà fisiche di questi oggetti e porterà ad una revisione dei modelli di formazione ed evoluzione delle galassie.