Formación de galaxias barradas en simulaciones numéricas cosmológicas

Tesis (Doctor en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2016.En esta tesis, estudiamos la formación y evolución de barras en galaxias disco mediante la utilización de simulaciones numéricas cosmológicas de N-cuerpos. A partir de esta muestra estadísticamente significativa de galaxias disco con masas estelares similares a la Vía Láctea realizamos un estudio de las propiedades intrínsecas y dinámicas. Proponemos un criterio para predecir la formación de barras en galaxias disco a partir de una extensión del criterio propuesto originalmente por Efstathiou et al. (1982). Además, analizamos los efectos que produce la formación de las barras en la evolución secular de las galaxias enfocándonos en la transferencia del momento angular del disco hacia el halo de materia oscura.We study the formation and evolution of barred galaxies using the EAGLE set of cosmological hydrodynamical simulations of galaxy formation. At redshift z = 0, we construct a sample of 269 central disc galaxies selected to have a narrow range of stellar mass similar to the Milky Way mass and classified according to the strength of the barred stellar component. These simulated galaxies shows a wide range of bar strength, pattern speed and bar length. We find that our simulated galaxies are similar to observed ones having comparable sizes and slightly lower pattern speed. We find that the bar strength anti-correlates with the galaxy star formation rate, characteristic formation time of the stellar population, half mass stellar radius, gaseous mass and degree of rotational support. We also test the Efstathiou et al. (1982) instability criterion and find a good correlation with the bar strength. We improve this criterion by measuring how are the circular velocity profiles of disc galaxies

Componentes estelares contrarrotantes en simulaciones de galaxias disco

Tesis (Lic. en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física, 2011.Durante los últimos años, observaciones de galaxias disco han revelado componentes gaseosas y estelares que rotan en sentido contrario a la rotación del disco. El origen de la contrarrotación aún es incierta, aunque diversos escenarios han sido propuestos para su formación. Las simulaciones numéricas cosmológicas del modelo de LCDM, muestran que también es posible encontrar este tipo de componentes contrarrotantes en galaxias simuladas. El objetivo de este trabajo es, mediante la utilización de simulaciones cosmológicas de N-cuerpos, realizar un análisis de la formación y evolución de las galaxias con componentes contrarrotantes para ayudar a revelar las razones de su formación.David Gabriel Algorr

El origen de las galaxias esferoidales en simulaciones cosmológica

Fil: Algorry, David Gabriel Conicet Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina.Fil:Abadi, Mario Gabriel Conicet Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina.Fil:Abadi, Mario Gabriel Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina.Abstract:We use the GIMIC cosmological hydrodynamical simulations to perform a study of the properties of spheroidal galaxies formed without merger events. We select a sample of galaxies with stellar mass greater than 10 M and we classified them according to the degree of rotation support through the ratio of the rotational kinetic energy respect to the total at redshift z=0. Taken only those with κrot < 0.4 we focus on those with accreted mass fraction less than 20% to ensure that they are merger free. We found that these spheroidal galaxies have stellar mass Mgal < 10 M and have an important barred component. Interestingly; we found that in many cases the simulated galaxies present two external rings around the bar being both coplanar and counter-rotating to each other.Resumen:Utilizando las simulaciones numéricas cosmológica hidrodinámicas GIMIC realizamos un estudio de las propiedades de las galaxias esferoidales formadas sin eventos de fusión. Seleccionamos una muestra de galaxias con masa estelar mayor a 1010 M y las clasificamos de acuerdo al grado de soporte rotacional a través del cociente en energía cinética de rotación respecto del total en corrimiento al rojo z=0. Tomando sólo aquellas con κrot < 0.4, nos focalizamos en aquellas galaxias cuya fracción de masa acretada es menor al 20 % para asegurarnos que no han sufrido eventos de fusión mayores. Al analizar esta muestra encontramos que estas galaxias esferoidales poseen una masa estelar Mgal < 1011 M y poseen una componente barreada importante. Llamativamente, encontramos que en numerosos casos las galaxias simuladas presentan además dos anillos externos que rodean a la barra siendo ambos coplanares y contrarrotantes el uno respecto al otro.http://www.astronomiaargentina.org.ar/uploads/docs/baaa56.pdfAstronomía (incluye Astrofísica y Ciencias del Espacio

Simulaciones de formación de galaxias disco barreadas

In this work we present a study of the formation and evolution of two galaxies selected from a series of numerical cosmological hydrodynamical simulations called GIMIC. The first one is a galaxy with a central bar at redshift z = 0 formed between 9 t [Gyr] 11. At this time, the galaxy accretes gas from distinct directions forming a ring located in a different plane respect to the galaxy disc. This disc transfers its angular momentum to the gas and halo decaying its pattern speed and becoming a bar. The second one is a galaxy that had a bar until a time t 10 Gyr. After this time, the bar gradually disintegrate until redshift z = 0 (t = 13.6 Gyr). This disintegration is unusual and may be due to strong perturbations originated by the proximity of a massive satellite at t 10 Gyr.En este trabajo presentamos un análisis de la formación y evolución de dos galaxias barreadas extraídas de las simulaciones numéricas cosmológicas hidrodinámicas GIMIC. La primera de ellas, es una galaxia con una barra central a redshift z = 0 que aparece a tiempo t≈10 Gyr coincidiente con el momento en que la galaxia comienza a acretar gas desde distintas derecciones formando un anillo localizado en un plano diferente respecto del disco de la galaxia. En este tiempo, el disco preexistente transfiere su momento angular al gas y a la materia oscura, decayendo su patrón de velocidad y formando la componente barreada. En contraposición la segunda galaxia presenta una barra formada desde el comienzo de la simulación que sobrevive hasta tiempo t≈10 Gyr, desintegrándose paulatinamente y dando lugar a una galaxia dominada por un disco a redshift z = 0. Esta desintegración es inusual y se debe a fuertes perturbaciones que sufre la galaxia debido a la proximidad con un satélite masivo a t ~ 10 Gry.publishedVersionFil: Abadi, Mario Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina.Fil: Ferrero, Santiago Ismael. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina.Fil: Algorry, David Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina.Fil: Abadi, Mario Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina.Fil: Ferrero, Santiago Ismael. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; Argentina.Astronomía (incluye Astrofísica y Ciencias del Espacio

Barred galaxies in the EAGLE cosmological hydrodynamical simulation

We examine the properties of barred disc galaxies in a ΛCDM cosmological hydrodynamical simulation from the EAGLE project. Our study follows the formation of 269 discs identified at z = 0 in the stellar mass range 10.6 < log M*/M⊙ < 11. These discs show a wide range of bar strengths, from unbarred discs (≈60 per cent) to weak bars (≈20 per cent) and to strongly barred systems (≈20 per cent). Bars in these systems develop after redshift ≈1.3, on time-scales that depend sensitively on the strength of the pattern. Strong bars develop relatively quickly (in a few Gyr, or roughly ∼10 disc rotation periods) in systems that are disc dominated, gas poor, and have declining rotation curves. Weak bars develop more slowly in systems where the disc is less gravitationally important, and are still growing at z = 0. Unbarred galaxies are comparatively gas-rich discs whose rotation speeds do not exceed the maximum circular velocity of the haloes they inhabit. Bar lengths compare favourably with observations, ranging from 0.2 to 0.8 times the radius containing 90 per cent of the stars. Bars slow down remarkably quickly as they grow, causing the inner regions of the surrounding dark halo to expand. At z = 0 strong bars in simulated galaxies have corotation radii roughly 10 times the bar length. Such slow bars are inconsistent with the few cases where pattern speeds have been measured or inferred observationally, a discrepancy that, if confirmed, might prove a challenge for disc galaxy formation in ΛCDM.Fil: Algorry, David Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; ArgentinaFil: Navarro, Julio F.. University of Victoria; CanadáFil: Abadi, Mario Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Observatorio Astronómico de Córdoba; ArgentinaFil: Sales, Laura Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. University of California; Estados UnidosFil: Bower, Richard G.. University of Durham; Reino UnidoFil: Crain, Robert A.. Liverpool John Moores University; Reino UnidoFil: Dalla Vecchia, Claudio. Instituto de Astrofisica de Canarias; España. Universidad de La Laguna; EspañaFil: Frenk, Carlos S.. University of Durham; Reino UnidoFil: Schaller, Matthieu. University of Durham; Reino UnidoFil: Schaye, Joop. Leiden University; Países BajosFil: Theuns, Tom. University of Durham; Reino Unid