On the Optical Properties of Cosmic Telescopes: A Spectroscopy study of the inner core of a Massive Galaxy Cluster

I ammassi di galassie sono i più grandi oggetti legati nell'universo, raggiungendo le masse nell'ordine di ~ 10^{15} di masse solari, con la loro massa dominata da materia oscura (~ 85%) e barioni (~ 15%), divisa in un (~ 10%) di mezzo intracluster caldo e (~ 5%) di componenti galattici. Sfruttando la lente gravitazionale, è possibile esplorare la distribuzione di massa degli aloni a grappolo e studiare le proprietà fisiche delle galassie ad alto redshift, grazie a un ingrandimento di 1-2 magnitudini. Questo campo ha raggiunto un notevole progresso e maturità negli ultimi anni, grazie alla combinazione di osservazioni HST di alta qualità su lensing massiccio ammassi di galassie e studi spettroscopici a terra di queste objeti. Ho utilizzato un set di dati VLT-VIMOS e analizzato i dati VLT-MUSE sul nucleo interno del ammasso di galassie di redshift intermedio (zcl = 0.4398 ± 0.0002) MACS J1206.2-0847 (di seguito MACS 1206) con un M200 = (1.37 ± 0,23) 10^{15} di masse solari, ottenendo spettri e misurando con redshift ad alta precisione dei membri del cluster (δz ~ 10^{-4}), che sono stati usati per creare un ATLAS della diversità di popolazione della galassia a distanza proiettata nel ammasso R <0.3 Mpc che sarà utile in ulteriori studi. Ho anche usato questa informazione spettroscopica per classificare la popolazione della galassia come funzione della distanza centrale del cluster radio nel nucleo interno di questo ammasso per verificare se fosse in accordo con la distribuzione osservata in altri cluster allo stesso redshift. Infine, ho descritto il pro fi lo di densità del numero proiettato e la funzione di massa stellare nel nucleo del MACS 1206.

Galaxy clusters are the largest bound objects in the Universe, reaching masses in the order of ~ 10^{15} solar masses, with their mass dominated by dark matter (∼ 85%) and baryons (~15%), divided in a (~10%) of hot intracluster medium and (~5%) of galactic components. By exploiting gravitational lensing one can explore the mass distribution of cluster halos and study physical properties of high-redshift galaxies, thanks to a magnification of 1-2 magnitudes. This field has reached a remarkable progress and maturity in recent years, thanks to the combination of high-quality HST observations on massive lensing clusters and ground-based spectroscopic studies. I have used a VLT-VIMOS data-set and analyzed VLT-MUSE data on the inner core of intermediate redshift (z_{cl} = 0.4398 ± 0.0002) galaxy cluster MACS J1206.2-0847 (hereafter MACS 1206) with a M200 = (1.37±0.23) 10^{15} solar masses, obtaining spectra and measuring with high precision redshifts of cluster members (δz ~ 10^{-4}), which were used to make an ATLAS of the galaxy population diversity at projected cluster-centric distance R < 0.3 Mpc that will be useful in further studies. I also used this spectroscopic information to classify the galaxy population as function of the radio cluster center distance in the inner core of this cluster to verify if it was in agreement with the observed distribution in others clusters at the same redshift. Finally, I described the projected number density profile, and the stellar mass function in the core of MACS 1206.