Evolución de las alineaciones de galaxias centrales en simulaciones cosmológicas

• Autores: Colazo, Agustina del Valle
• Año de publicación: 2025
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Rodríguez, Facundo; Merchán, Manuel Enrique
• Materia: Formación y evolución de estrellas y galaxias; Grupos de galaxias; Alineaciones de galaxias; Materia oscura; Simulaciones cosmológicas; Formation and evolution of stars and galaxies; Galaxy groups; Dark matter; Cosmological simulations
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Lic. en Astronomía)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2025.
Fil: Colazo, Agustina del Valle. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.
a mayoría de las galaxias se encuentran en sistemas o grupos ligados gravitacionalmente que se forman en un extenso halo de materia oscura a través de un proceso de enfriamiento y condensación de materia bariónica dentro del pozo de potencial del halo. A su vez, los halos se encuentran embebidos en estructuras filamentosas a gran escala que forman la llamada red cósmica’. Estudios recientes de galaxias centrales en grupos, tanto observacionales como en simulaciones, sugieren que la distribución de materia en los grupos no es isotrópica, sino que existen distintos procesos físicos que producen cierta alineación entre la forma de las galaxias centrales rojas y la de su halo de materia oscura; luego este último tiende a estar alineado con el halo anfitrión del grupo, y este, a su vez, tiene cierta alineación con la distribución de materia a grandes escalas. No obstante, esta señal de anisotropía no se detecta en las centrales azules. Motivados por estos resultados, en este trabajo utilizamos datos de las simulaciones cosmológicas hidrodinámicas IllustrisTNG300-1 para estudiar las alineaciones internas entre la forma de la galaxia y la forma del subhalo, y entre el momento angular de estas dos componentes desde z=2 hasta z=0. Examinando una muestra de 14135 galaxias centrales, encontramos que las alineaciones a z=0 dependen principalmente de la masa de las galaxias. Aquellas que son las más masivas son también las que más evolucionan, aumentando el alineamiento de su forma con la del subhalo. Además, manteniendo fija la masa, investigamos dependencias secundarias con el color y la morfología. Por otro lado, encontramos que haber experimentado un gran número de fusiones mayores parece contribuir a las alineaciones detectadas entre la forma de la componente estelar y la del subhalo en las galaxias más masivas, rojas y elípticas. Por último, indagamos en la evolución de la dirección del momento angular estelar, y encontramos que el momento angular del subhalo influye más en la orientación de las galaxias de tipo tardío.
The majority of galaxies are found in gravitationally bound systems or groups that form in the potential well of an extensive dark matter halo through a process of cooling and condensation of baryonic matter. In turn, these halos are embedded in a large-scale filamentary structure that makes up the so-called ’cosmic web.’ Recent studies of central galaxies in groups, both in observations and simulations, suggest that the distribution of matter in these groups is not isotropic. Instead, various physical processes give rise to an alignment between the shape of red central galaxies and the distribution of satellites, as well as with the shape of their dark matter halo. Furthermore, this dark matter halo tends to be aligned with the host halo of the group, which, in turn, shows some alignment with the large-scale matter distribution. However, this anisotropic signal is not detected in blue central galaxies. Motivated by these results, in this work, we use data from the IllustrisTNG300-1 hydrodynamical cosmological simulations to study the internal alignment between the shape of the galaxy and the shape of the subhalo, as well as between the angular momentum of these two components, from z = 2 to z = 0. Examining a sample of 14 135 central galaxies, we find that at z = 0 the alignments primarily depend on galaxy mass. The most massive galaxies are also the ones that evolve the most, increasing the alignment between their shape and that of the subhalo. Additionally, keeping the mass fixed, we investigate secondary dependencies on color and morphology. Furthermore, we find that having undergone a large number of major mergers appears to contribute to the detected alignments between the shape of the stellar component and that of the subhalo in the most massive, red, and elliptical galaxies. Finally, we explore the evolution of the direction of stellar angular momentum and find that the subhalo’s angular momentum has a greater influence on the orientation of late-type galaxies.
2025-10-09
Fil: Colazo, Agustina del Valle. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación; Argentina.