Stars beyond Galaxies: The Origin of Extended Luminous Halos around Galaxies

(Abridged) We use numerical simulations to investigate the origin and structure of the luminous halos that surround isolated galaxies. These stellar structures extend out to several hundred kpc away from a galaxy, and consist of stars shed by merging subunits during the many accretion events that characterize the hierarchical assembly of galaxies. Such origin suggests that outer luminous halos are ubiquitous and that they should appear as an excess of light over extrapolations of the galaxy's inner profile beyond its traditional luminous radius. The mass profile of the accreted stellar component is well approximated by a model where the logarithmic slope steepens monotonically with radius; from -3 at the luminous edge of the galaxy to -4 or steeper near the virial radius of the system. Such spatial distribution is consistent with that of Galactic and M31 globular clusters, suggesting that many of the globulars were brought in by accretion events, in a manner akin to the classic Searle-Zinn scenario. The outer stellar spheroid is supported by a velocity dispersion tensor with a substantial and radially increasing radial anisotropy. These properties distinguish the stellar halo from the dark matter component, which is more isotropic in velocity space, as well as from some tracers of the outer spheroid such as satellite galaxies. Most stars in the outer halo formed in progenitors that have since merged with the central galaxy; very few stars in the halo are contributed by satellites that survive as self-bound entities at the present. These features are in reasonable agreement with recent observations of the outer halo of the MW, of M31, and of other isolated spirals, and suggest that all of these systems underwent an early period of active merging, as envisioned in hierarchical models of galaxy formation.Comment: Submitted to MNRAS, 13 pages, 12 figure

The effect of radial migration on galactic disks

We study the radial migration of stars driven by recurring multi-arm spiral features in an exponential disk embedded in a dark matter halo. The spiral perturbations redistribute angular momentum within the disk and lead to substantial radial displacements of individual stars, in a manner that largely preserves the circularity of their orbits and that results, after 5 Gyr (~40 full rotations at the disk scalelength), in little radial heating and no appreciable changes to the vertical or radial structure of the disk. Our results clarify a number of issues related to the spatial distribution and kinematics of migrators. In particular, we find that migrators are a heavily biased subset of stars with preferentially low vertical velocity dispersions. This "provenance bias" for migrators is not surprising in hindsight, for stars with small vertical excursions spend more time near the disk plane and thus respond more readily to non-axisymmetric perturbations. We also find that the vertical velocity dispersion of outward migrators always decreases, whereas the opposite holds for inward migrators. To first order, newly arrived migrators simply replace stars that have migrated off to other radii, thus inheriting the vertical bias of the latter. Extreme migrators might therefore be recognized, if present, by the unexpectedly small amplitude of their vertical excursions. Our results show that migration, understood as changes in angular momentum that preserve circularity, can affect strongly the thin disk, but cast doubts on models that envision the Galactic thick disk as a relic of radial migration.Comment: 10 pages, 12 figures. ApJ in pres

Generador procedural de ciudades

Este Trabajo de Fin de Grado consiste en la creación de un módulo de generación procedural de ciudades para el entorno de desarrollo Unity, escrito en C#. Un generador procedural de ciudades es un software que mediante el uso de algoritmos, se encarga de la creación en este caso de modelos en tres dimensiones de ciudades, sin requerir intervención manual en su creación. Esto permite ahorrar tiempo y dinero que se necesitaría en caso de que se tuvieran que crear a mano dichas ciudades. Para ello se hará uso de los generadores de números aleatorios, del motor gráfico y de físicas de Unity para poder tanto generar las probabilidades que se utilizarán en el algoritmo, como los modelos tridimensionales y cuerpos físicos que representarán calles y edificios de la ciudad. Para llevar a cabo este trabajo, se partirá de un algoritmo ya desarrollado dentro de un trabajo del Swiss Federal Institute of Technology de Zurich. Este algoritmo ha sido modificado debido a la discusión surgida por sus puntos de mejora, y adaptado al entorno de trabajo escogido, y a las decisiones de diseño tomadas. Además, se podrán configurar parámetros adicionales directamente desde el entorno de desarrollo para permitir que se puedan personalizar hasta cierto punto las ciudades generadas. El sistema de generación procedural se divide en dos módulos principales: el modulo de generación de calles, y el módulo de generación de edificios. El módulo de calles implementado no generará calles con una geometría superpuesta (cuadrícula, radial), sino que generará las calles de forma aleatoria, pudiendo configurar la probabilidad de que ocurran ciertos eventos. El módulo de edificios generará edificios en forma de cuboide, con la opción a cambiar el modelo base utilizado, y también con la posibilidad de cambiar la anchura, altura y otras propiedades básicas. Finalmente se podrá utilizar este trabajo como un Unity Asset que pueda ser o compartido o monetizado con otros desarrolladores, para su utilización en otros proyectos.This Bachelor Thesis consists in the creation of a procedural generator of cities in an integrated development environment, Unity, written in C#. A procedural generator of cities is software which by the use of algorithms, creates three dimensional city models, without human intervention in its process. This procedure allows time and money saving compared to creating, designing and modelling the same cities by hand. To that end, random number generators, the graphics and physics Unity engines will be used in the algorithm, to represent three dimensional models and physical bodies from the streets and buildingfillingthe cities generated. To work on this thesis, an already developed algorithm will be usedse partirá de un algoritmo ya desarrollado dentro de un trabajo del Swiss Federal Institute of Technology de Zurich. This algorithm has been modified due to the discussion whis arised from its areas of improvement, and adapted to the selected work environment and to the design choices made. Futhermore, additional parameters will be available to configure directly from the development environment so that the generated cities can be personalized to a certaindegree

The Eigenvalue Problem in Linear Viscoelastic Structures: New Numerical Approaches and the Equivalent Viscous Model

El análisis y el control de las vibraciones cobra especial importancia en muchas ramas de la ingeniería, en especial la ingeniería mecánica, civil, aeronáutica y automovilística. Tal es así que prácticamente se identi¿ca como un área independiente dentro del análisis dinámico de estructuras. Desde los comienzos de esta teoría, las fuerzas disipativas o de amortiguamiento han sido uno de los fenómenos más difíciles de modelizar. El modelo viscoso, por su sencillez y versatilidad ha sido y sigue siendo el gran paradigma de los modelos de amortiguamiento. Sin embargo, como consecuencia de la aparición de materiales con memoria se introdujo el fenómeno de la viscoelasticidad; Esta, si bien está también 'íntimamente ligada ' a la velocidad de la respuesta, necesito de la introducción de las denominadas funciones hereditarias, que permiten poner a las fuerzas disipativas como función no solo de la velocidad instantánea sino de la historia de velocidades desde el comienzo del movimiento, de ahí el termino memoria. De forma natural, el avance teórico introducido en el modelo supone también una complicación computacional, pues donde antes teníamos un sistema lineal de ecuaciones diferenciales ahora tenemos un sistema de ecuaciones integro-diferenciales. El análisis de las vibraciones libres de los sistemas con amortiguamiento viscoelástico conduce a un problema nolineal de autovalores donde la característica principal es una matriz de amortiguamiento que depende de la frecuencia de excitación. El estudio de la solución de autovalores y autovectores de este problema es importante si se desean conocer los modos de vibración de la estructura o si se pretende obtener la respuesta en el dominio de la frecuencia del sistema. El objetivo fundamental de esta Tesis Doctoral es doble: Por un lado, profundizar en el conocimiento del problema de autovalores de sistemas viscoelásticos proponiendo para ello nuevos métodos numéricos de resolución. Por otro, desarrollar un nuevo modelo viscoso que, bajo ciertas condiciones, reproduzca la respuesta del modelo viscoelástico con su¿ciente aproximación. La Tesis se divide en ocho capítulos, de ellos el cuerpo principal se encuentra en los seis centrales (Capítulos 2 a 7. Todos ellos son artículos de investigación que, o bien han sido publicados, o bien están en proceso de revisión en revistas contenidas en el Journal Citation Reports (JCR). Por esta razón, todos los capítulos conservan la estructura intrínseca de un artículo, incluidas una introducción y una bibliografía en cada uno. Los cuatro primeros capítulos (Capítulos 2 a 5) se centran en el estudio del problema no lineal de autovalores. Se proponen dos metodologías de resolución: la primera es un procedimiento iterativo basado en el esquema del punto-¿jo y desarrollado para sistemas proporcionales o ligeramente no-proporcionales (aquellos en los que los modos se presentan desacoplados o casi desacoplados). La segunda metodología (presentada en dos capítulos diferentes), denominada paramétrica, permite obtener soluciones casi-analíticas de los autovalores, tanto para sistemas de un grado de libertad como para sistemas de múltiples grados de libertad y dentro de 'estos, para sistemas proporcionales y no proporcionales. El estudio del problema de autovalores se completa con un capítulo dedicado a los autovalores reales, también denominados autovalores no viscosos. En 'él se demuestra una nueva caracterización maten ática que deben cumplir dichos autovalores y que permite proponer un nuevo concepto: el conjunto no-viscoso. Los dos 'últimos capítulos (Capítulos 6 y 7) analizan el Modelo Viscoso Equivalente como propuesta para la modelización de la respuesta de sistemas viscoelásticos. El análisis se realiza desde el dominio de la frecuencia estudiando la función de transferencia. En una primera etapa (pen último capítulo), de naturaleza más maten ática, se demuestra que la función de transferencia exacta de un modelo viscoelástico se puede expresar como suma de una función de transferencia propia de un modelo viscoso más un término denominado residual, directamente dependiente del nivel de amortiguamiento inducido y del acoplamiento modal (noproporcionalidad de la matriz de amortiguamiento). En una segunda etapa ('ultimo capítulo), se desarrolla una aplicación para estructuras reales formadas por entramados planos de elementos 1D amortiguados con capas de material visco elástico. Este tipo de estructuras ha permitido usar una variante mejorada del método paramétrico para la obtención de los autovalores, de forma que en este 'ultimo capítulo ha servido como nexo de unión de las metodologías más importantes desarrolladas en la Tesis.Lázaro Navarro, M. (2013). The Eigenvalue Problem in Linear Viscoelastic Structures: New Numerical Approaches and the Equivalent Viscous Model [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/30062TESI

A Sagittarius-Induced Origin for the Monoceros Ring

The Monoceros ring is a collection of stars in nearly-circular orbits at roughly 18 kpc from the Galactic center. It may have originated (i) as the response of the disc to perturbations excited by satellite companions or (ii) from the tidal debris of a disrupted dwarf galaxy. The metallicity of Monoceros stars differs from that of disc stars at comparable Galactocentric distances, an observation that disfavours the first scenario. On the other hand, circular orbits are difficult to accommodate in the tidal-disruption scenario, since it requires a satellite which at the time of disruption was itself in a nearly circular orbit. Such satellite could not have formed at the location of the ring and, given its low mass, dynamical friction is unlikely to have played a major role in its orbital evolution. We search cosmological simulations for low-mass satellites in nearly-circular orbits and find that they result, almost invariably, from orbital changes induced by collisions with more massive satellites: the radius of the circular orbit thus traces the galactocentric distance of the collision. Interestingly, the Sagittarius dwarf, one of the most luminous satellites of the Milky Way, is in a polar orbit that crosses the Galactic plane at roughly the same Galactocentric distance as Monoceros. We use idealized simulations to demonstrate that an encounter with Sagittarius might well have led to the circularization and subsequent tidal demise of the progenitor of the Monoceros ring.Comment: 6 pages, 4 figures, to match version published in MNRAS Letters (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1745-3933.2011.01035.x/abstract

Tidal Torques and the Orientation of Nearby Disk Galaxies

We use numerical simulations to investigate the orientation of the angular momentum axis of disk galaxies relative to their surrounding large scale structure. We find that this is closely related to the spatial configuration at turnaround of the material destined to form the galaxy, which is often part of a coherent two-dimensional slab criss-crossed by filaments. The rotation axis is found to align very well with the intermediate principal axis of the inertia momentum tensor at this time. This orientation is approximately preserved during the ensuing collapse, so that the rotation axis of the resulting disk ends up lying on the plane traced by the protogalactic material at turnaround. This suggests a tendency for disks to align themselves so that their rotation axis is perpendicular to the minor axis of the structure defined by surrounding matter. One example of this trend is provided by our own Galaxy, where the Galactic plane is almost at right angles with the supergalactic plane (SGP) drawn by nearby galaxies; indeed, the SGP latitude of the North Galactic Pole is just 6 degrees. We have searched for a similar signature in catalogs of nearby disk galaxies, and find a significant excess of edge-on spirals (for which the orientation of the disk rotation axis may be determined unambiguously) highly inclined relative to the SGP. This result supports the view that disk galaxies acquire their angular momentum as a consequence of early tidal torques acting during the expansion phase of the protogalactic material.Comment: 5 pages, 2 figures, accepted for publication in ApJ

τBs/τBd\tau_{B_{s}}/\tau_{B_{d}} and ΔΓs\Delta\Gamma_{s} confront new physics in b→sττb\to s\tau\tau

Several new physics scenarios that address anomalies in $B$-physics predict an enhancement of $b \rightarrow s \tau \tau$ with respect to its Standard Model prediction. Such scenarios necessarily imply modifications of the lifetime ratio $\tau_{B_{s}}/\tau_{B_{d}}$ and the lifetime difference $\Delta\Gamma_{s}$. In this work, we explore indirect bounds provided by these observables over new physics scenarios. We also estimate future projections, showing that future experimental and theoretical improvements on both $\tau_{B_{s}}/\tau_{B_{d}}$ and $\Delta\Gamma_{s}$ have the potential to provide bounds competitive with those directly extracted from $b\rightarrow s \tau \tau$ transitions. After performing a model-independent analysis, we apply our results to the particular case of leptoquark mediators proposed to address the $R_{D^{(*)}}$ anomalies.Comment: 12 pages + Appendix, 4 Figure

Redescription of Biturix rectilinea(Burmeister, 1878) with comments on its taxonomic position(Lepidoptera: Erebidae, Arctiinae)

Se redescribe a Biturix rectilinea(Burmeister, 1878) de Argentina. Se designa un Lectotipo. Por primeravez se describen e ilustran los genitalia de ambos sexos. Caracteres de la genitalia y los coremata abdominalesen el macho apoyan su pertenencia al grupo Euchaetesde Phaegopterina.Biturix rectilinea(Burmeister, 1878) from Argentina is redescribed. A Lectotype is designated. For thefirst time, male and female genitalia are described and illustrated. Characters of male genitalia and maleabdominal coremata support its belonging to the Euchaetesgroup of Phaegopterina.Fil: Beccacece, Hernán Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas; ArgentinaFil: Navarro, Fernando Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo. Instituto Superior de Entomología; Argentin

Nuevas citas de árctidos para la Argentina (Lepidoptera: Erebidae, Arctiinae)

Twenty four new records of arctiid moths for Argentina are presented.Se presentan un total de veinticuatro nuevas citas de árctidos para ArgentinaFil: Beccacece, Hernán Mario. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Investigaciones Entomológicas de Córdoba; Argentina; Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Córdoba. Instituto de Investigaciones Biológicas y Tecnológicas, Argentina;Fil: Navarro, Fernando Ruben. Fundación Miguel Lillo. Dirección de Zoología; Argentina; Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo. Instituto Superior de Entomología; Argentina