Formación y Evolución de Galaxias
La formación y evolución de galaxias estudia cómo las galaxias emergen de las fluctuaciones de densidad primordiales y crecen a través de la acreción de gas, la formación estelar, las fusiones y la retroalimentación a lo largo del tiempo cósmico.
Definition
La formación y evolución de galaxias es la rama de la astrofísica que explica cómo las galaxias se originan dentro de halos de materia oscura en crecimiento y cambian con el tiempo a través de la entrada y enfriamiento de gas, la formación de estrellas, la retroalimentación energética que regula ese crecimiento y las fusiones con otras galaxias.
Scope
Esta área abarca el crecimiento jerárquico de la estructura a partir de halos de materia oscura, el ensamblaje de galaxias mediante fusiones e interacciones, la regulación de la formación estelar por el suministro de gas y la retroalimentación, y la evolución observada de la población de galaxias desde el universo temprano hasta el presente.
Sub-topics
Core questions
- ¿Cómo se forman las galaxias dentro de la red cósmica de halos de materia oscura?
- ¿Qué papel desempeñan las fusiones e interacciones en la configuración de las galaxias?
- ¿Cómo se regula la formación estelar mediante el suministro de gas y la retroalimentación?
- ¿Cómo ha evolucionado la población de galaxias a lo largo del tiempo cósmico?
Key theories
- Formación jerárquica en dos etapas
- White y Rees propusieron que los halos de materia oscura se forman primero por colapso gravitacional y agrupamiento, después de lo cual el gas se enfría dentro de ellos para formar las galaxias luminosas, estableciendo el marco para la teoría moderna.
- Crecimiento regulado por retroalimentación
- La energía de las supernovas y los núcleos galácticos activos calienta y expulsa gas, suprimiendo la formación estelar y dando forma a la función de masa de las galaxias dentro del modelo cosmológico.
- La historia cósmica de formación estelar
- La tasa de formación estelar promediada por volumen alcanzó un pico varios miles de millones de años después del Big Bang y desde entonces ha disminuido, una historia que cualquier modelo exitoso de evolución galáctica debe reproducir.
Clinical relevance
La formación de galaxias une la cosmología, la dinámica de gases, la formación estelar y el crecimiento de agujeros negros en una única narrativa sobre cómo se ensambló el universo visible, y proporciona la base teórica para interpretar sondeos profundos y telescopios de próxima generación.
History
La visión moderna comenzó con la teoría de dos etapas de White y Rees de 1978, que vinculaba las galaxias con los halos de materia oscura. Las simulaciones numéricas y los modelos semi-analíticos maduraron durante las décadas de 1990 y 2000, y los sondeos profundos mapearon la historia cósmica de formación estelar, estableciendo en conjunto la formación jerárquica regulada por retroalimentación como el marco estándar.
Key figures
- Simon White
- Martin Rees
- Piero Madau
- Rachel Somerville
Related topics
Seminal works
- white1978
- madau2014
- mo2010
Frequently asked questions
- ¿Las galaxias se formaron antes o después de los halos de materia oscura?
- En el modelo estándar, los halos de materia oscura colapsan primero porque la materia oscura no irradia energía. El gas ordinario luego cae en estos halos, se enfría y forma estrellas, por lo que la galaxia luminosa se ensambla dentro de un halo preexistente.
- ¿Por qué las galaxias dejan de formar estrellas?
- Las galaxias pueden quedarse con poco gas frío, y la retroalimentación energética de las supernovas y los núcleos galácticos activos calienta o expulsa el gas, suprimiendo la formación estelar. El entorno, como residir en un cúmulo, también puede despojar el suministro de gas.