La formación de galaxias de brillo submilimétrico a partir de la caída de gas durante más de mil millones de años

Área de la Ciencia:

• Cosmología y Astrofísica
• Formación y evolución de las galaxias

Sus antecedentes:

• Las galaxias submilimétricas con alto corrimiento al rojo son sistemas muy luminosos e intensos de formación estelar observados en el infrarrojo lejano.
• Sus orígenes físicos y la coincidencia simultánea de las propiedades observadas (masa estelar, tasa de formación estelar, fracción de gas, entorno) siguen siendo escurridizos en las simulaciones.
• Estas galaxias residen en enormes halos de materia oscura y son difíciles de observar en longitudes de onda ópticas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una simulación de formación de galaxias hidrodinámica cosmológica capaz de reproducir las propiedades observadas de galaxias de brillo submilimétrico.
• Investigar los mecanismos de formación y las vías evolutivas de estas luminosas galaxias de alto desplazamiento al rojo.

Principales métodos:

• Utilizó una simulación de formación de galaxias hidrodinámica cosmológica.
• Centrado en el modelado de grupos de galaxias dentro de halos masivos de materia oscura.
• Analizó las tasas de formación de estrellas, las fracciones de gas, las masas estelares y las influencias ambientales.

Principales resultados:

• La simulación formó con éxito una galaxia submilimétrica que coincidía con las principales restricciones físicas observadas.
• Se observaron tasas máximas de formación estelar de 500-1000 masas solares por año en grupos de galaxias con desplazamientos al rojo de dos a tres.
• La formación estelar intensa es alimentada por depósitos de gas que caen, facilitados por una retroalimentación estelar anterior, en lugar de fusiones importantes.

Conclusiones:

• La fase de brillo submilimétrico de las galaxias de alto desplazamiento al rojo es prolongada, durando casi mil millones de años.
• Estas galaxias contribuyen significativamente a la acumulación de masa en los protocúmulos del universo temprano.
• Muchas galaxias de brillo submilimétrico probablemente consisten en múltiples componentes no resueltos.