Explorando una definición física del tamaño de las galaxias a través de distintas state-of-the-art simulaciones hidrodinámicas

Izquierda: R1 vs masa estellar para AURIGA (naranja), HESTIA (azul), NIHAO (verde), FIRE-2 (rosa), EAGLE (rojo) y Trujillo+20 (gris). Derecha: Masa estelar vs total (STMR) en R1 para AURIGA, HESTIA, NIHAO y FIRE-2. En gris, STMR en 3R1/2 como comparación.
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Medir el tamaño de las galaxias es esencial para comprender cómo se formaron y evolucionaron a lo largo del tiempo. Sin embargo, métodos tradicionales basados en la distribución de la luz o isodensidades carecen de un significado físico claro. Un estudio reciente de Trujillo+20, explora una definición fundamentada físicamente: el radio R1, donde la densidad superficial estelar desciende a 1 masa solar por parsec cuadrado, aproximadamente el umbral necesario a partir del cual el gas deja de formar estrellas en galaxias como la Vía Láctea. En este trabajo, Arjona-Gálvez+25 emplean más de 1.000 galaxias en distintas state-of-the-art simulaciones cosmológicas (AURIGA, HESTIA, NIHAO y FIRE), mostrando que la relación entre R1 y la masa estelar es notablemente consistente entre diferentes tipos de galaxias, etapas evolutivas y modelos, reflejando un aspecto fundamental del crecimiento galáctico. Esta relación muestra una dispersión significativamente menor que las definiciones de tamaño tradicionales, mantiéndose estable a lo largo del redshift.

Los resultados también revelan una conexión estrecha entre la masa total encerrada dentro de R1 y la masa estelar de la galaxia, lo que sugiere que R1 podría actuar como un posible trazador observacional de las propiedades del halo de materia oscura. En otras palabras, medir el tamaño de una galaxia de esta forma también podría aportar información sobre la materia total que la moldea.