Másteres oficiales

FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DE GALAXIAS

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Profesor (curso 2018-19): Santi Roca Fabrega

Objetivos de la asignatura:

El objetivo de esta materia es ofrecer a los alumnos una formación sólida en las disciplinas de la formación y evolución de galaxias, abarcando los principales aspectos teóricos, pero enfatizando los resultados observacionales.

Gracias a los importantes desarrollos en la tecnología de computadores y en las técnicas numéricas de estos últimos años, es ahora posible realizar un estudio de la evolución de las galaxias a partir de primeros principios físicos a través de modelos teóricos y simulaciones numéricas que comparar con las cada vez más numerosas observaciones del Universo temprano.

Desde el punto de vista observacional, el estudio de las poblaciones estelares en cúmulos y galaxias (y su evolución espectro-fotométrica, química y dinámica) es actualmente la herramienta fundamental para estudiar la formación y evolución de las galaxias. Por otro lado, resulta cada más evidente la necesidad del estudio combinado de todos los ingredientes de las galaxias, estrellas, gas y el polvo. Estas últimas no sólo por lo efectos que tienen sobre la luz emitida por las estrellas sino también porque su estudio es testimonio de la evolución química e historia de acreción en el Universo desde sus primeros instantes. En este sentido, el curso pretende ahondar en los métodos y resultados observacionales para determinar las propiedades del ISM en galaxias y del IGM y sus diferentes fases y como éstas han evolucionado con el tiempo, empezando por las galaxias más cercanas hasta el Universo temprano.

Por otro lado, los desarrollos tecnológicos en instrumentación astronómica han permitido una mejora exponencial en la cantidad y calidad de datos disponibles. Esta materia proporciona al alumno una visión actualizada sobre la naturaleza y evolución de las galaxias a diferentes desplazamientos al rojo, lo que se corresponde con las diferentes épocas cosmológicas o edades del Universo. Se estudian las técnicas utilizadas para el análisis de objetos distantes, los conocimientos actuales sobre el tema, los mecanismos físicos involucrados, y las consecuencias para nuestro conocimiento de la evolución del Universo. Estos desarrollos tecnológicos han permitido simultáneamente un estudio con gran detalle (tanto espacialmente como en su emisión a diferentes longitudes de onda) de objetos cercanos, complemento fundamental a los estudios necesariamente más simplificados de objetos distantes. 

Breve descripción de contenidos:

Teoría y modelos sobre la formación y evolución de galaxias (y sus componentes) y estructuras: Introducción. Modelo cosmológico estándar. Modelos de formación de estructuras. Modelos de evolución de galaxias. Modelos alternativos. Formación de estructuras dentro del modelo estándar de evolución de galaxias. Simulaciones de N cuerpos.

Observaciones de galaxias a lo largo de la historia del Universo: Introducción. La Vía Láctea. Galaxias en el Grupo y Volumen locales. Galaxias cercanas. Cúmulos y grupos de galaxias. Exploraciones de galaxias cercanas y cosmológicas y sus principales parámetros. Componentes estructurales de las galaxias. Evolución química estelar y del ISM. Análisis de las poblaciones estelares resueltas y no resueltas. Relaciones de escala. AGN, galaxias ultraluminosas y evolución de la Tasa de Formación Estelar. Galaxias a alto desplazamiento al rojo. Evolución del IGM. Cuestiones abiertas en formación y evolución de galaxias.