Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | fisica |
| Título: | Formación y evolución de galaxias elípticas |
| Título alternativo: | Formation and evolution of elliptical galaxies |
| Autor: | Rosito, María Sol |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad de Buenos Aires - CONICET. Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE)
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| Publicación en la Web: | 2022-03-29 |
| Fecha de defensa: | 2019-03-27 |
| Fecha en portada: | 2019 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas |
| Director: | Pedrosa, Susana E.; Tissera, Patricia B. |
| Consejero: | Mandrini, Cristina H. |
| Jurado: | Scoccola, Claudia G.; Cora, Sofía; Gómez, Daniel O. |
| Idioma: | Español |
| Palabras clave: | GALAXIAS: FORMACION; GALAXIAS: EVOLUCION; GALAXIAS: ELIPTICAS Y LENTICULARES; GALAXIAS: FORMACION ESTELAR; GALAXIAS: CINEMATICA Y DINAMICA; METODOS: NUMERICOSGALAXIES: FORMATION; GALAXIES: EVOLUTION; GALAXIES: ELLIPTICAL AND LENTICULAR, CD; GALAXIES: STAR FORMATION; GALAXIES: KINEMATICS AND DYNAMICS; METHODS: NUMERICAL |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6696_Rosito |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n6696_Rosito.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n6696_Rosito |
| Ubicación: | Dep.FIS 006696 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Rosito, María Sol. (2019). Formación y evolución de galaxias elípticas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6696_Rosito |
Resumen:
La formación y evolución de galaxias dominadas por dispersión de velocidad es aún un tema abierto y motivo de controversias en el contexto del modelo de agregación jerárquica. En la actualidad se sabe que tanto factores externos como internos a una galaxia pueden contribuir a determinar su morfología. Las características de las galaxias dependen fuertemente de los procesos físicos bariónicos tales como los procesos de enfriamiento y calentamiento radiativo, la formación estelar y la liberación de energía y elementos químicos durante diferentes etapas de evolución estelar. En particular el proceso de retroalimentación por explosiones de Supernovas (SN) es esencial para regular la formación estelar. También la energía eyectada por los núcleos activos de galaxias (AGN) contribuye a esta regulación, dependiendo de la masa de la galaxia y de su historia de formación. Las simulaciones numéricas cosmológicas constituyen una herramienta fundamental para esta clase de estudios ya que proveen el marco teórico para interpretar las observaciones, siendo éstas, a la vez, imprescindibles para contrastar y mejorar los modelos desarrollados. En la presente tesis se aborda el estudio de galaxias dominadas por dispersión mediante simulaciones numéricas hidrodinámicas cosmológicas. Se analizan las propiedades de las componentes galácticas a muy bajo corrimiento al rojo para contrastar los resultados con observaciones del Universo Local. Entre las características estudiadas se encuentran las propiedades estructurales y dinámicas y sus relaciones de escala, colores y tasa de formación estelar, que revelan la importancia de la retroalimentación energética como así también de ciertas características morfológicas que empiezan a ser observadas por los nuevos relevamientos de galaxias. Se analiza el proceso de ensamblaje de galaxias esferoidales a través de las historias arqueológicas del crecimiento de la masa estelar. Asimismo, se analizan las relaciones existentes entre tamaño, formas, velocidades de rotación, edades y metalicidades de las poblaciones estelares en las galaxias simuladas. Para estos estudios se utilizan distintas herramientas numéricas y simulaciones de diferentes resoluciones numéricas. Nuestros resultados indican que en un modelo de agregación jerárquica es posible reproducir galaxias esferoidales con relaciones de escala similares a las observadas. Un resultado importante es la presencia de una componente de disco en todas las galaxias estudiadas, y más aún, el hecho de que parte de esta componente está embebida dentro del esferoide. Las diferencias encontradas entre los colores y tasa de formación estelar simulados y observados sugieren la necesidad de mecanismos de retroalimentación energética más eficientes para regular la formación estelar a través de explosiones de SNs. El análisis de las historias arqueológicas muestra una tendencia a que las galaxias más masivas formen sus estrellas anteriormente, en acuerdo con observaciones recientes, las cuales también indican, en promedio, un crecimiento de adentro hacia afuera. En las simulaciones analizadas, galaxias menos masivas muestran un crecimiento de afuera hacia adentro el cual sugiere la necesidad de procesos de inhibición de la formación estelar más fuertes, tanto de SN como de AGN. Este comportamiento también podría deberse a la acreción de material extagaláctico a través de fusiones menores. En resumen, este estudio encuentra que la formación de galaxias en un universo jerárquico se produce a través de la combinación de procesos de acreción y fusiones. Estas galaxias, con bajo contenido de momento angular específico, determinan pro-piedades estructurales, como la relación de Faber-Jackson, el Plano Fundamental y la relación masa-tamaño en forma consistente con las observaciones. El problema aún por resolver se relaciona con el proceso de regulación eficiente de la formación estelar que permita reproducir las distribuciones de edades en función del radio y los colores de las galaxias elípticas. Nuestros resultados sugieren una revisión de la modelización de los procesos de retroalimentación de energía en simulaciones cosmológicas.
Abstract:
The formation and evolution of galaxies dominated by velocity dispersion is still an open and controversial subject in the context of the hierarchical aggregation model. Currently it is known that both external and internal factors can contribute to determine the morphology of galaxies. The characteristics of the galaxies depend strongly on baryonic physical processes such as the processes of cooling and radiative heating, star formation and the release of energy and chemical elements during different stages of stellar evolution. In particular, Supernovas (SN) feedback is essential to regulate star formation. Also the feedback by active galactic nucleus (AGN) contributes to this regulation depending on the mass of the galaxy and its formation history. Cosmological numerical simulations are a fundamental tool for this kind of studies since they provide the theoretical framework to interpret the observations, which are at the same time essential to contrast and improve the developed models. In this thesis, the study of galaxies dominated by dispersion is approached by means of cosmological hydrodynamic numerical simulations. The properties of the galactic components at very low redshift are analysed to compare the results with observations of the Local Universe. We study the structural and dynamical properties and their scaling relations, colours and star formation rate, which reveal the importance of energy feedback as well as certain morphological characteristics that are beginning to be revealed by the new galaxy surveys. The process of assembly of spheroidal galaxies is analysed through the archaeological mass growth histories. Furthermore, the relations between size, shapes, rotation velocities, ages and metallicities of the stellar populations in the simulated galaxies are investigated. For these studies different numerical tools and simulations of different numerical resolutions are used. Our results indicate that, in a hierarchical aggregation model, it is possible to reproduce spheroidal galaxies with scaling relations similar to those observed. An important result is the presence of a disc component in all the analised galaxies, and even more, the fact that part of this component is embedded within the spheroid. The differences found between simulated and observed colours and star formation rates suggest the need for more efficient energy feedback mechanisms to regulate star formation through SN explosions. The analysis of the archaeological histories shows a trend for the more massive galaxies to form their stars previously, in agreement with recent observations, which also indicate, on average, an inside-out growth. Less massive galaxies show an outside-in growth which suggests the action of stronger star formation inhibition processes by both SN and AGN. This behavior could also be due to the accretion of extagalactic material through minor mergers. In summary, this study finds that the formation of galaxies in a hierarchical universe occurs through the combination of accretion processes and mergers. These galaxies, with a low content of specific angular momentum, determine structural properties, such as the Faber-Jackson relation, the Fundamental Plane and the mass-size relation that are consistent with the observations. The still unsolved problem is that related to the efficient regulation of star formation, which allows to reproduce the distributions of ages as a function of the radius and the colours for elliptical galaxies. Our results suggest a revision in the modeling of feedback processes in cosmological simulations.
Citación:
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Rosito, María Sol. (2019). Formación y evolución de galaxias elípticas. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6696_Rosito
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Rosito, María Sol. "Formación y evolución de galaxias elípticas". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2019.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6696_Rosito
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