La estructura y evolución de las galaxias y sus regiones centrales

Fecha de vigencia
Año de convocatoria
2016
Investigador/a
JOHAN HENDRIK KNAPEN KOELSTRA
Importe de la ayuda concedida al Consorcio IAC
179.080,00 €
Descripción

Esta subvención plantea estudiar la evolución de las galaxias a través de un detallado análisis de datos observacionales obtenidos con los telescopios espaciales y terrestres más modernos. Nos centraremos principalmente en dos de los temas más importantes de la astronomía moderna:
¿cómo evolucionan las galaxias durante su existencia, posiblemente cambiando de apariencia y tipo morfológico? y

¿cómo, y en qué circunstancias, los centros de las galaxias llegan a ser 'activos' - formando grandes cantidades de estrellas masivas o emitiendo radiación no-estelar como consecuencia de la caída de material en un agujero negro masivo en el núcleo? 

La evolución de las galaxias es una de las cuestiones más importantes en la astrofísica moderna, la cual se estudia a través de dos importantes planteamientos que son complementarios: las observaciones de las galaxias en el Universo temprano, y las medidas muy precisas de las propiedades físicas detalladas de las galaxias locales.

Aquí nos centraremos en la segunda de estas líneas. La clave del entendimiento de la astrofísica subyacente que gobierna la evolución cosmológica e interna de las galaxias es la combinación de estudios de su estructura estelar, su distribución espectral de energía, las propiedades de su formación estelar, y su actividad (circun) nuclear en forma de starburst o AGN. Planeamos utilizar las técnicas de observación más modernas en el óptico, infrarrojo y radio para estudiar los componentes estructurales de las galaxias cercanas y la actividad en sus núcleos, así como las relaciones entre ellas.

Estudiaremos dos áreas diferentes, pero fuertemente relacionadas en galaxias cercanas. La primera de ellas es la región del disco principal donde las interacciones entre galaxias y componentes estructurales de galaxias, como barras o espirales, regulan los movimientos del gas y de este modo regulan la formación estelar, producen un flujo de gas al centro, e instigan la evolución de las galaxias, de sus bulbos y de sus anillos. La segunda comprende las regiones más internas en donde el flujo del gas hacia el centro da lugar a fuertes brotes de formación estelar y eventualmente a AGN, y para ello combinaremos mapas de resolución muy alta en el radio continuo de e-Merlín con imágenes en el óptico del HST y en el infrarrojo mediano del GTC para más de 200 galaxias. Con ellas estudiaremos las relaciones entre la actividad nuclear y la galaxia huésped y sus implicaciones para la evolución tanto de la galaxia como de su región central.

Para la primera parte, analizaremos un conjunto de nuevas imágenes en el infrarrojo medio de casi 3000 galaxias locales de todos los tipos morfológicos que obtenemos con el telescopio espacial Spitzer, y otra serie de imágenes auxiliares en el óptico y el ultravioleta. Para la segunda parte, combinaremos mapas de muy alta resolución espacial que estamos obteniendo en el radio continuo con el telescopio e-Merlín con imágenes ópticas e infrarrojas del HST. Prepararemos el uso de nuevos datos obtenidos con WEAVE y con el telescopio espacial JWST, en particular espectroscopia a campo integral, los cuales deberían empezar a estar disponibles en la segunda mitad del proyecto.

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