Alvaro Orsi: Simulando emisión nebular de galaxias - astropodcast No. 2!

Alvaro Orsi estudió su pregrado en la PUC, y obtuvo su doctorado en Durham University (UK) en 2010. Volvió a la PUC para una estadía postdoctoral financiada por ESO & FONDECYT, y desde 2014 es Investigador permanente en Centro de Estudios de Fisica del Cosmos de Aragon, (CeFCA), España. Sus intereses son: modelos de formación de galaxias, la estructura a gran escala del Universo, Cosmología y transferencia radiativa. Puedes visitar su pagina en www.aaorsi.com

NdE: Álvaro es el protagonista de nuestro segundo astropodcast! En el futuro, esperamos la mayoría de estos artículos vengan acompañados de una pequeña entrevista y explicación del paper resumido por el propio autor(a). Esperamos que les guste y envíenos sugerencias de entrevistas. Si no pueden ver el video abajo clickea aquí para verlo directamente en YouTube.




The nebular emission of star-forming galaxies in a hierarchical universe
Alvaro Orsi, et. al
MNRAS 443, 799 (2014)
ArXiv:1402.5145

En este paper predecimos las propiedades de galaxias formadoras de estrellas seleccionadas por emisión nebular (líneas de emisión), usando un modelo de formación de galaxias en una simulación cosmológica de N-cuerpos. Ya que las simulaciones contienen solamente materia oscura, las líneas de emisión se calculan mediante la combinación del modelo semi-analitico SAG con el código de foto-ionizacion MAPPINGS-III. Así, caracterizamos el medio interestelar de cada galaxia en la simulación relacionando el campo de ionización del gas en las galaxias y la metalicidad del gas frío.

Este modelo nos permite predecir la abundancia observada de emisores H-alfa, [OII] y [OIII]. Para esto calculamos el parámetro de ionización, q, que representa una medida de la velocidad de un frente ionizante en una región HII. En nuestro modelo, encontramos que el valor medio del parámetro de ionización tiende a aumentar en galaxias con bajas tasas de formación estelar y también hacia los altos redshifts, de acuerdo con los estimaciones observacionales recientes.

Diagrama BPT: Intensidades (normalizadas) de líneas de emisión, usado comúnmente para separar galaxias que forman estrellas con aquellas que contienen un núcleo activo (AGN). Mediciones con galaxias observadas en SDSS son los puntos grises. Las predicciones de los models se muestran con los puntos azules, donde cada color corresponde a una variación en el exponente que relaciona al parámetro de ionización con la metalicidad del gas. Esta relación es luego usada para predecir la abundancia de galaxias seleccionadas por distintas líneas.

Estudiamos además la relación entre la tasa de formación estelar de las galaxias y sus luminosidades líneas de emisión en función del redshift (corrimiento al rojo), encontrando una fuerte correlación entre las diferentes líneas de emisión y sus tasas de formación estelar, consistente con estimaciones previas. Finalmente, caracterizamos el clustering de estas galaxias, que habitan halos de materia oscura con masas por debajo de M<10¹² M_sun/h, en consonancia con las estimaciones de observación de clustering de líneas de emisión.

Dado que podemos reproducir estas galaxias a bajo redshift, usamos nuestro modelo para predecir la abundancia de galaxias con formación estelar que pueden ser detectadas hasta z~10 apuntando a diferentes líneas de emisión infrarojas con instalaciones submilimétricas como el Atacama Large Millimeter Array (ALMA).