Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Impacto de Explosiones de Supernova en la Formación de Galaxias Instituto de Astronomía y Física.

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1 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Impacto de Explosiones de Supernova en la Formación de Galaxias Instituto de Astronomía y Física del Espacio Buenos Aires - Argentina Cecilia Scannapieco Max-Planck Institute for Astrophysics Garching – Alemania Simon White & Volker Springel Patricia Tissera

2 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Presentación Introducción: Explosiones de SN y formación de galaxias Implementación de inyección de energía por Supernova en simulaciones numéricas Resultados (simulaciones de galaxias aisladas): Generación de “Outflows” Efectos en el proceso de formación estelar Dependencia con la masa virial de la galaxia Conclusiones y trabajo futuro

3 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Explosiones de SN y formación de galaxias Las explosiones de Supernova afectan la formación y evolución de galaxias significativamente a través de: Eyección de metales: afectan el enfriamiento del gas Eyección de energía: afecta el colapso del gas SN afectan el proceso de formación estelar Observaciones: vientos galácticos, enriquecimiento químico del medio intergaláctico e intracumular,..... Simulaciones numéricas: complicado modelar las explosiones, alto costo computacional, ….

4 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Modelo numérico Código (Tree-PM) GADGET-2 (Springel 2005) Formación estelar: tratamiento estocástico (Springel & Hernquist 2003) Tratamiento Multi-fase para el gas Enriquecimiento químico (Scannapieco et al. 2005) Enfriamiento dependiente de la metalicidad (Sutherland & Dopita 1993) Feedback: Para cada SN se definen dos fases: Fría y Caliente Se distribuye la energía en proporciones  c y  h Fase caliente: distribución simultánea con la explosión Fase fría: esquema de “Promoción” El modelo no incluye ningún parámetro ad-hoc que dependa de la masa o temperatura virial, o de la resolución

5 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Simulaciones de galaxias aisladas Grid esférico con partículas de gas y materia oscura superpuestas, perturbado para dar lugar a un perfil de densidad  ~1/r Masa virial: 10 12 h -1 M o ( h = 0.7 ) Masa bariónica: 10 11 h -1 M o Parámetro de spin : = 0.1 Número de partículas : N = 10000 (gas, DM)each Eficiencia de formación estelar: c = 0.1 Abundancia inicial primordial: X=0.76 - Y=0.24

6 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Promoción & Outflows Eyecc ión de energía 1- Calentamiento del gas denso y frío en las regiones de formación estelar 2- Transporte de gas en el centro hacia el halo

7 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Feedback: Efectos en la formación estelar Calentamiento del gas frío + outflows densidad de gas frío decrece Auto – regulación de la actividad de formación estelar

8 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 F eedback: Efectos en la distribución de metales Metalicidad del gas (proyectada) Sin Feedback Con Feedback

9 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 F eedback: Efectos en la distribución de metales Metalicidad del gas (proyectada) Sin Feedback Con Feedback

10 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Dependencia con la masa virial Feedback por SN afecta significativamente sistemas de baja masa Una fracción importante del gas escapa de los sistemas regulando el proceso de formación estelar

11 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Conclusiones I Se implementó un modelo para describir la inyección de metales y energía por explosiones de Supernova en GADGET-2. El modelo posibilita el estudio de la formación de galaxias sobre una base física mas sólida y en el contexto de un modelo cosmológico, sin introducir ningún parámetro dependiente de escala. La inyección de energía por SN constituye un mecanismo eficiente para regular el proceso de formación estelar a través del calentamiento de gas frío y su transporte a las regiones externas de las galaxias. Debido a que el gas en los discos se encuentra altamente enriquecido, los outflows producen la contaminación con metales de los halos. Esto podría explicar la presencia de metales en el medio intergaláctico.

12 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Conclusiones II La inyección de energía por SN produce efectos mayores para sistemas más pequeños, ya que éstos poseen pozos de potencial menos pronuciados y los bariones escapan más fácilmente de los sistemas. Para los sistemas más pequeños se encuentra que la inyección de energía por SN retrasa los brotes de formación estelar y produce fracciones finales de estrellas menores. Se utilizarán simulaciones de alta resolución para ajustar parámetros de entrada del modelo con el fin de reproducir observaciones recientes.

13 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Feedback: Efectos en la distribución de metales Los outflows transportan gran cantidad de material enriquecido  enriquecimiento de los halos los metales no permanecen solamente en la población estelar

14 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Feedback : Efectos en la distribución de masa Gas caliente Gas frío Estrellas Sin Feedbac k Con Feedbac k

15 Cecilia Scannapieco AAA 2005 - La PlataSeptiembre 2005 Feedback : Efectos en la distribución de masa Gas caliente Gas frío Estrellas Sin Feedbac k Con Feedbac k