Leyendo la Luz de las Galaxias

Jorge Andrés Villa-Vélez
Doctor en Astrofísica
Sociedad Julio Garavito, Febrero 26 2022
Leyendo la luz de las
galaxias

Outline
Jorge A. Villa-Vélez 2
● Parte I:
¿Quién soy yo y cómo llegué hasta aquí?
● Parte II:
Contexto general de las galaxias en el Universo
● Parte III:
Análisis de datos y obtención de parámetros físicos
● Parte IV:
Futuro del estudio de las galaxias

Parte I:
¿Quién soy yo y cómo llegué hasta aquí?

Trayectoria
Colombia Países Bajos Francia
Crédito imagenes: Equaldex

Colombia

Colombia
● Universidad de Antioquia

Colombia
● Universidad de Antioquia
● Galaxias: Materia Oscura

Países Bajos

Países Bajos
● Universidad de Leiden

Países Bajos
● Universidad de Leiden
● Galaxias: Radioastronomía y
Exoplanetas (anillos planetarios)

Francia

Francia
● Aix-Marseille Université (LAM)

Francia
● Aix-Marseille Université (LAM)
● Galaxias: SEDs, atenuación, Datos en
el infrarrojo

Parte II:
Contexto general de las galaxias en el
Universo

Formación y evolución de galaxias
Credits: ESO

Credits: ESO
Big Bang

Credits: ESO
Recombinación

Credits: ESO
Era oscura

Credits: ESO
Primeros objetos se forman

Credits: ESO
Líneas de
emisión

Credits: ESO
Líneas de
emisión
Pico de formación estelar
z~2

Clasificación de galaxias de Hubble
Credits: Chris Mihos

Propiedades de las galaxias
● Masivas
● Estrellas viejas
● Baja formación de estrellas
● Alto contenido de metales
M 87

Propiedades de las galaxias
● Masas intermedias
● Estrellas jóvenes/viejas
● Alta formación de estrellas
● Contenido de metales
intermedio
Galaxia del sombrero

Telescopios e instrumentos

VLT

VLT
CFHT

VLT
CFHT
JWST

SPHERE

SPHERE MOONS

Fotometría y Espectroscopía
Infrarrojo Óptico UV Rayos-X

¿Cuántos fotones puedo medir?
¿Cuál es el flujo?

● Emisión (colores)
● Absorción (líneas
oscuras)
● Huellas digitales de
los elementos
químicos y moléculas

Parte III:
Análisis de datos y obtención de
parámetros físicos

Fotometría multibanda
UV Óptico Infrarrojo
Credits: Composite image created using NASA/JPL/GALEX/Spitzer data

Distribución Espectral de Energía (SED)

Estrellas

Estrellas
NGC 602

Estrellas
NGC 602 Pilares de la creación

SED: estrellas
Credits: NGC 265 NASA/ESA/STScI

SED: estrellas
Charlie Conroy 2014

Polvo estelar

Polvo estelar
Galaxia del sombrero
M 64

Polvo estelar: ¿De dónde viene?
El polvo se forma en las atmósferas y capas
estelares de estrellas que mueren (AGB).
Expulsado por outflows al ISM transitando
diferentes fases del ISM para ser sometido a varios
procesos físicos y químicos que lo destruyen o
cambian su naturaleza (tamaño, estructura,
composición, porosidad, ...)

Polvo estelar: ¿De dónde viene?
Bromley et al., 2014
Polvo cósmico está mezclado con la fase
gaseosa del ISM representando 1% de la masa
de gas en nuestra galaxia.
Tres componentes dominan la extinción
interestelar y la emisión de nubes difusas:
granos grandes BGs (Big Grains, ∼10–500 nm)
compuesto de silicatos y un manto refractario,
nano-granos carbonáceos VSGs (Very Small
Grains, 1–10 nm) y macro-moléculas como los
PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)
ISM → Estrellas → discos planetarios →
AGB → ISM enriquecido

Extinción y atenuación

SED: luz estelar atenuada
Credits: M64 NASA/AURA/STScI

SED: luz estelar atenuada

Gas
Rosette

Gas
Rosette Gas ionizado

SED: emisión nebular
Credits: M17 ESO

SED: emisión nebular
Elementos químicos
+
Abundancias
+
Densidad electrónica
+
Campo ionizante
Región
HII

Polvo estelar

Polvo estelar
Glóbulo B68

SED: emisión del polvo
Credits: Globule B68 ESO

SED: modelos
● Masa de las galaxias
● Luminosidad
● Atenuación
● Formación estelar

Code Investigating GALaxy Emission (CIGALE)

UV Infrarrojo
Universo visto por CIGALE
visible
Estrellas
viejas/jóvenes
El polvo estelar
SED
Datos de galaxias
Flujo
Longitud de onda
Masa estelar, tasa de formación
estelar, atenuación
CIGALE

Parte IV:
Futuro del estudio de las galaxias

Nuevos telescopios
MSE
GMT

Nuevos telescopios
MSE
GMT
TMT

Nuevos telescopios
MSE
GMT
TMT
ELT

Espectroscopía multi-objeto
Credits: Michele Cirasuolo
MSE GMT TMT ELT

Espectroscopía multi-objeto: MOONS
● Observaciones en
nuestra galaxia
● Observaciones de
galaxias lejanas
● Cosmología a gran
escala

¡Muchas gracias!

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