Descrição da Pesquisa

A principal área de pesquisa da Dr. Storchi Bergmann foi a investigação das atividades starbursts e nuclear em galáxias – os blocos que constituem o Universo. Atividades starburst e nuclear são amostras de fases importantes na evolução das galáxias. Os starbursts luminosos sondam os episodes vigorosos da formação da estrela que conduzem ao crescimento das galáxias – e em particular, de suas protuberâncias centrais. Núcleos Galácticos Ativos (sigla AGN) sondam as fases nas quais os buracos negros supermasivos (daqui em diante SMBH) – agora conhecidos por estarem presentes nos núcleos da maioria das protuberâncias galácticas – estão acumulando ativamente massa. O estudo e caracterização dessas fases e sua relação – como sabemos agora que as massas do SMBH nuclear são proporcionais àquelas das protuberâncias galácticas correspondentes – são fundamentais para a compreensão da evolução das galáxias.

PhD: A Dra. Storchi Bergmann foi contratada pelo IF-UFRGS quando acabou de terminar a sua dissertação de mestrado. Após alguns anos de observação nos observatórios locais e nacionais, quando publicou alguns trabalhos sobre fotometria estelar e de galáxias, teve a oportunidade de usar os telescópios do Obervatório Interamericano Cerro Tololo (CTIO), no Chile, para obter espectros de galáxias ativas para sua tese de doutorado, sob a supervisão da Dra. Miriani Pastoriza. O principal tema da tese foi sobre a determinação da abundância química do gás em torno de AGN. Elas concluíram que o gás emissor tem uma abundância aumentada de nitrogênio e, portanto, foi o resultado de muitas gerações anteriores de estrelas, dentro do qual é sintetizado e liberado para o meio insterstelar através de explosões supernova. Os três artigos resultantes foram citados mais de 120 vezes. No CTIO participou das primeiras observações da supernova 1987A; por causa deste trabalho, juntamente com a Dra. Pastoriza, ela foi o tema de um artigo no New York Times.

Pos-doc 1: Após o PhD, ela fez pós-doutorado na Universidade de Maryland, Washington DC (EUA), em colaboração com o Dr. Andrew S. Wilson, estudando anéis de formação de estrelas em torno de AGN, bem como fluxos cônicos de saída de massa de AGN. Além de mapear a excitação de gás e a cinemática no fluxo de saída, eles mostraram que as propriedades de emissão eram consistentes com a presença de um toro obscuro em torno do AGN no ápice do cone. Foram publicados 7 artigos com cerca de 700 citações.

Pos-doc 2: Na mesma época, ela começou uma colaboração rentável com as Dras. Anne Kinney e Daniella Calzetti no Instituto de Ciência do Telescópio Espacial (STScI), Baltimore, MD (EUA), coletando distribuições de energia espectral de galáxias de formação de estrelas, ativas e normais que deram origem a vários estudos: (1) a derivação de uma lei de vermelhidão extragaláctica para galáxias starburst (a famosa lei Calzetti, em dois documentos com quase 2000 citações); (2) a relação entre a metalicidade estelar e gasosa em galáxias formadoras de estrelas (2 artigos com mais de 300 citações); (3) a construção de modelos espectrales que são agora utilizados na maioria dos observatórios como modelos para o cálculo dos tempos de exposição (papel com mais de 500 citações); (4) um banco de dados de espectros ópticos UV de galáxias quiescentes e ativas próximas, recuperáveis ​​a partir da homepage do STScI.

No final da década de 1990, iniciou estudos sobre a população estelar na região nuclear de galáxias ativas, o que levou à conclusão de que há um excesso de idade intermediária (108 população estelar na região circunnuclear (kpc interno) de AGN quando Em comparação com galáxias não-ativas. Um cenário evolutivo foi proposto no qual interações com galáxias companheiro enviam gás para dentro, desencadeando episódios de formação de estrelas seguido do início da atividade nuclear. Ela escreveu mais de 15 artigos sobre este tema (citações perto de 1000), em outra lucrativa colaboração com o Dr. Roberto Cid Fernandes.

Sua descoberta de um disco transitório de acreção ao redor do núcleo LINER da galáxia NGC1097 levou a uma série de estudos que mostraram como um disco de acreção em torno de um buraco negro supermassivo nuclear evolui com o tempo, revelando também a estrutura do fluxo de acréscimo: um “Toro de íon” quente no rebordo interno do disco rodeado por uma estrutura mais lisa onde os braços espirais podem se desenvolver. A radiação do toro quente interno ioniza a parte externa da emissão de linha de condução do disco plano, que tem um perfil de duplo pico, confirmando que a sua origem é uma estrutura achatada e inclinada com uma emissão assimétrica (o braço espiral). Ela observou os correspondentes perfis de duplo pico nas linhas de emissão de Balmer de NGC1097 e outros núcleos LINER. 7 trabalhos publicados sobre este tema geraram cerca de 500 citações.

Estudos recentes (que começam em 2006) incluem a busca de assinaturas de transferência de gás para a região nuclear de galáxias ativas, um processo necessário para permitir a formação do disco de acreção que, por sua vez, alimenta o buraco negro supermassivo. Embora previsível, os influxos de gás são raramente observados devido à presença de saídas de AGN que dominam a emissão de gás. Ela mapeou os fluxos e fluxos de entrada no interior de algumas centenas de parsecs de AGN usando HST imaging e Espectroscopia de Campo Integral (IFS), principalmente usando os telescópios Gemini. O produto IFS é um cubo de dados que fornece tanto informações espaciais (eixos x e y) como informações espectrais (eixo z), correspondendo a milhares de espectros para caracterizar a região ao redor de AGN. A análise de dados é sofisticada e demorada, e o grupo da Dra. Storchi Bergmann (estudantes e colaboradores) é considerado um grupo de referência mundial na aplicação desta técnica para mapear a cinemática do gás e a excitação em torno da AGN. Ela publicou 20 artigos usando esta técnica nos últimos 5 anos, tendo acumulado já cerca de 400 citações a esses artigos. Embora a descoberta de que as saídas são realmente onipresentes, novos resultados originais incluem a observação de fluxos de entrada no interior de dez a cem parsecs de cerca de 1/3 da amostra observada até agora. Outro produto recente da análise dos cubos de dados é o mapeamento da distribuição da população estelar na vizinhança de AGN.

Ao longo dos anos, a Dra. Storchi Bergmann participou de muitos Comitês Científicos de Conferências, bem como de Comitês de Atribuição de Tempo de Observatórios, como o Telescópio Espacial Hubble, o Observatório Europeu do Sul e o Observatório Gemini. Como docente, além de ter ministrado diversos cursos, contribuiu de maneira importante a criação de uma disciplina na UFRGS, que é um sucesso entre mestres científicos e não-científicos, denominada: “Explorando o Universo: de Quarks a Quasares”, que recebe a matrícula de mais de 200 alunos por semestre.

A Dra. Storchi Bergmann tem aconselhado durante a sua carreira 10 MSc e 10 estudantes de doutoramento, bem como 5 pós-docs e mais de 20 estudantes de graduação. Seus estudante de doutorado vem encontrando posições em institutos prestigiosos pelo mundo inteiro, tais como o instituto da ciência do telescópio espacial, centro do vôo do espaço de Goddard, observatório naval dos EU, observatório de Gemini (dois permanentes e duas posições pós-doutorais). Alguns são professores em universidades, e um deles está trabalhando para a empresa Petrobras.

Ela é membro da Academia Brasileira de Ciências desde 2009, recebeu o prêmio Elsevier/Scopus por seu volume de publicações e número de citações em 2010 e em 2011 foi nomeada membro da Academia de Ciências do Mundo em Desenvolvimento (TWAS).

Alunos de Pós-Graduação e Pós-Doutores

Alunos de doutorado (em andamento):

Janaína Nascimento – Galáxias ativas e Starburst em 3 dimensões.
Astor Schonell Jr. – Co-evolução de Galáxias e Buracos Negros Supermassivos.

Doutorados concluídos:

Guilherme dos Santos Couto – Relação entre estruturas nucleares e os processos de inflow e outflow em núcleos ativos de galáxias.
Jáderson Schimoia – A natureza da emissão em duplo pico de galáxias ativas.
Daniel Drehmer – Buracos Negros Supermassivos no Centro de Galáxias: Efeitos na Cinemática Estelar. Data da defesa: ***
David Sanmartim – População Estelar e Cinemática em Quasares Post-Starburst Data da defesa da tese: Agosto de 2013. Atualmente realiza estágio de Pós-Doutorado no Exterior (CNPq) junto ao telescópio SOAR.
Allan Schnorr Müller – Alimentação do Buraco Negro Supermassivo no Núcleo de Galáxias Ativas. Data da defesa: 20/06/2013. Coorientação: Prof. Dr. Fabricio Ferrari. Atualmente realiza pós-doutorado no exterior, junto ao Max-Planck Institute of Extraterrestrial Physic, Garching, Alemanha.
Rodrigo Nemmen da Silva – Acreção a Buracos Negros Supermassivos no Universo Presente. Data da defesa: 18/06/2009. Atualmente é professor contratado do Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo, SP.
Rogemar André Riffel – Mapeamento “tridimensional” do entorno dos buracos negros supermassivos em galáxias Seyfert.Data da defesa: 27/03/2008. Atualmente é professor contratado da Universidade Federal de Santa Maria, RS.
Fausto Kuhn Berenguer Barbosa – Cinemática Bi-dimensional da Região Nuclear de Galáxias Seyfert. Data da defesa: 18/01/2007. Atualmente é professor contratado do Instituto Federal de Educação da Restinga, RS.
Daniel Iunes Raimann – População estelar em galáxias ativas versus não ativas: o papel das novas gerações de estrelas. Data da defesa: 27/08/2004. Atualmente é professor na Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC).
Henrique Aita Fraquelli – O gás ionizado em galáxias ativas. Data da defesa: 24/06/2002. Atualmente trabalha na Petrobrás, RJ.
Henrique Roberto Schmitt – O estudo do contínuo e da região de linhas de galáxias Seyfert: implicações ao modelo unificado. Data da defesa: 23/03/1998. Atualmente trabalha no Observatório Naval dos Estados Unidos.
Cláudia Winge – Estudo da variabilidade óptica de uma amostra de galáxias com núcleo ativo. Data da defesa: 23/06/1995. Co-Orientação: Miriani Griselda Pastoriza.

Pesquisadores em pós-doutorado:

Dinalva Aires Sales (em andamento) – A estrutura interna de galáxias com emissão megamaser de OH.
Tibério Borges Vale (concluído) – Bolsista de Pós-doutorado CNPq de Agosto/2010 a Março/2012.
Rodrigo Nemmen (concluído) – Atlas de Cubos de Dados.
Rogemar Riffel (concluído) – Atlas de Cubos de Dados.
Joao R. S. Leão (concluído) – Discos estelares nucleares.
Roberto Cid Fernandes (concluído) – Populações Estelares em Galáxias Ativas.

Outros alunos e colaboradores:

Patricia Figueiró Spinelli – Aluna de mestrado, dissertação: Caracterização das Regiões Circumnucleares de Galáxias Seyfert 1 versus Seyfert 2 no ultravioleta próximo, 2007.
Tibério Borges Vale – Pós-doutor de 08/2010 a 03/2012, atualmente professor na Universidade Federal Fluminense.
João R. S. Leão – 2007.
Roberto Cid Fernandes – Pós-doutor, atualmente professor titular da UFSC.