Instituto de Física y Astronomía

y Centro de Astrofísica de Valparaíso

Uno de los grandes desafíos de la astrofísica moderna es entender como las galaxias se forman y evolucionan como función del tiempo cosmológico (z, redshift). Modelos treóricos de última generación atacan este problema asumiendo una cosmología Lambda-CDM, donde el crecimiendo gravitacional jerárquico de los halos de materia oscura trazan la estructura a gran escala de la materia bariónica observada. Este modelo está gobernado por una serie de ecuaciones diferenciales las cuales pueden ser calculadas y solucionadas computacionalmente por modernos clusters de computadores. Sin embargo, a escalas de galaxias la evolución está controlada por procesos no-lineales y disipativos que son complejos e impredecibles por la teoría. Es en este punto donde observaciones de distintos tipos de galaxias, y cúmulos de galaxias, a distintos redshifts, se convierten en un ingrediente esencial para alimentar modelos semi-analíticos para la formación y evolución de galaxias.

Durante la última década se ha generado un avance significativo en el estudio de la formación de galaxias, principalmente por observaciones profundas tomadas por telescopios en el óptico y en el infra-rojo cercano. Aunque la historia cósmica de la tasa de formación estelar y el crecimiento de la masa estelar han sido bien cuantificadas como función de la masa en galaxias y el ambiente (desde el Universo Local hasta la época de reionización, z > 6), los mecanismos que regulan esa evolución y que generan la variedad de clases morfológicas observadas están lejos de ser comprendidos. Este increible progreso está también limitado por procesos radiativos a longitudes de onda que solo detectan la emisión estelar y el gas ionizado, los cuales están plagados de interrogantes en la forma en que los fotones son re-procesados por el gas y el polvo. Estudios a longitudes de onda de centímetros y sub-milimétrico se requieren para probar las primeras etapas de formación estelar, oscurecida por polvo, para revelar el gas frío que consituye el alimento para la formacion estelar en galaxias.

Nuestro grupo de investigación ha desarrollado varias campañas para caracterizar la formación y evolución de galaxias como función del redshift. Durante estos días, las colaboraciones más destacadas en las que estamos involucrados, son las siguientes:

.--La muestra VUDS la cual colectó redshift espectroscópicos para unas 8000 galaxias a 2<z<6.5 en tres campos extragalácticos (CFHTLS-D01, COSMOS and CDFS),

.--Observaciones con ALMA para obtener mapas amplios y profundos, en continuo y espectrales, a longitudes de onda submilimétrica de campos previamente observados por el telescopio espacial Hubble, incluyendo los campos de HUDF y los Frontier Fields,

.--Observaciones a la misma resolución (a sub-arcosegundos) con VLT IFU y ALMA de galaxias con formación estelar y emisoras de H-alpha (e.g. tomadas de la muestra HiZELS),

.--Las muestras extragalácticas más grandes tomadas por el Herschel Space Observatory, H-ATLAS y HerMES, en el infra-rojo lejano en campos que contienen una gran cobertura a múltiples longitudes de onda,

.--El proyecto CANDELS que obtuvo 900 órbitas con el telescopio espacial Hubble (el programa más largo que ha sido aprobado) para tomar imágenes con la cámara WFC3 en el infra-rojo cercano en cinco de los campos extragalácticos más estudiados (COSMOS, EGS, UDS, CDFS and HDFN)

Los investigadores de esta area son:

Eduardo Ibar - Paolo Cassata - Graeme Candlish

Pron.Meteorológico

Prox.Charla UV Pública