El impacto del entorno en las galaxias enanas
Examinando cómo el entorno influye en la formación de estrellas en las galaxias enanas.
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Tabla de contenidos
En nuestro universo, las galaxias están cambiando constantemente a lo largo de sus vidas. Algunas galaxias siguen formando nuevas estrellas, mientras que otras dejan de crear nuevas estrellas y tienen estrellas más viejas. Este proceso, donde las galaxias dejan de formar estrellas, se llama "quenching". Recientemente, los investigadores han estado mirando si el entorno alrededor de una galaxia juega un papel importante en este proceso de quenching, especialmente para galaxias más pequeñas conocidas como Galaxias Enanas, que son menos masivas que las galaxias más grandes.
Este artículo tiene como objetivo presentar hallazgos sobre cómo las galaxias enanas en el Cúmulo Fornax se ven afectadas por su entorno y si su quenching se debe principalmente a estas influencias ambientales.
Galaxias y Su Entorno
Las galaxias son colecciones vastas de estrellas, gas, polvo y materia oscura unidas por la gravedad. Vienen en varias formas y tamaños, con las galaxias de tipo temprano, como las elípticas y lenticulares, que tienen una forma más redondeada y suelen ser más viejas. Estas galaxias se pueden encontrar en grupos o cúmulos más grandes, que incluyen muchas otras galaxias. El entorno juega un papel vital en moldear la evolución de las galaxias, particularmente para las más pequeñas.
En áreas de alta densidad, como los cúmulos, las galaxias enanas pueden interactuar con su entorno, lo que lleva a procesos que pueden despojarlas de gas. Esta pérdida de gas a menudo resulta en que estas galaxias no pueden formar nuevas estrellas, lo que lleva a su quenching. Entender estos procesos es esencial para obtener información sobre la evolución de las galaxias.
Observaciones de Galaxias Enanas
Para estudiar las galaxias enanas en el cúmulo Fornax, se seleccionó una muestra de galaxias. El cúmulo Fornax está relativamente cerca de la Tierra, lo que lo convierte en un excelente lugar para estudiar estas galaxias. Las observaciones de galaxias en esta región revelaron una amplia gama de actividades de formación estelar. Al analizar estas galaxias, los investigadores buscaron determinar el tiempo de quenching, que indica cuándo fue la última vez que una galaxia formó estrellas.
El análisis implicó observar las relaciones entre la masa estelar de una galaxia y su probabilidad de quenching. Los hallazgos mostraron que las galaxias más grandes eran menos propensas a ser "quenched" por su entorno. Por otro lado, las galaxias enanas mostraron una mayor probabilidad de quenching, destacando su sensibilidad a los factores ambientales.
Metodología del Estudio
Este estudio analizó los procesos de quenching en galaxias enanas y comparó datos observacionales con simulaciones. Al observar el cúmulo Fornax y el cúmulo Virgo cercano, los investigadores compararon los resultados de ambos Entornos. El objetivo era entender cómo el entorno local afectaba el quenching de las galaxias enanas.
El estudio utilizó un método para medir el "tiempo de quenching" de cada galaxia. Esto implicó observar cuánta masa estelar se había formado en una galaxia y en qué punto ocurrió el quenching. También se utilizaron simulaciones de investigaciones anteriores para entender mejor cómo ocurren estos procesos en diferentes entornos y ver cómo se alinean con los datos observacionales.
Efectos Ambientales en el Quenching
Al examinar las galaxias enanas, los investigadores descubrieron que el entorno tenía un impacto significativo en cómo y cuándo ocurría el quenching. Se encontró que las galaxias enanas eran más propensas a los cambios ambientales que llevaban al quenching, particularmente en el cúmulo Fornax.
Esto se atribuyó a varios mecanismos, como la presión de ram, donde el gas en una galaxia es empujado hacia afuera por la presión del medio circundante. Otras interacciones, como las fuerzas de marea de galaxias masivas cercanas, también pueden influir en las galaxias enanas, potencialmente despojándolas de gas y deteniendo la Formación de Estrellas. Los hallazgos generales indicaron que las galaxias enanas eran mucho más sensibles a su entorno en comparación con las galaxias más grandes, que tendían a evolucionar independientemente de su entorno.
Comparando Observaciones y Simulaciones
Para analizar estas interacciones más a fondo, los investigadores compararon hallazgos observacionales con datos de simulaciones. Observacionalmente, alrededor del 36% de las galaxias enanas mostraron quenching probablemente relacionado con su entorno. En contraste, las simulaciones indicaron que muchas galaxias más pequeñas no estaban tan influenciadas por su entorno como se observó en las observaciones reales.
Las diferencias entre las observaciones y las simulaciones sugirieron que la comprensión actual de los procesos de quenching aún está evolucionando. Se reconoció que modelar el quenching con precisión sigue siendo un desafío, ya que las predicciones a menudo no se alineaban con las observaciones del mundo real de las galaxias enanas en cúmulos.
Historias de Formación Estelar
La historia de formación estelar (SFH) da una idea de cuánta masa estelar se ha formado a lo largo de la vida de una galaxia. Este análisis ayudó a los investigadores a entender cuándo fue la última vez que una galaxia formó estrellas. Al calcular la masa acumulativa formada dentro de diferentes períodos de tiempo, los investigadores pudieron determinar cuándo ocurrió el quenching.
Se notó que la SFH acumulativa puede variar significativamente dependiendo del entorno de la galaxia. Las galaxias enanas en entornos de alta densidad mostraron tendencias de formación estelar significativamente diferentes en comparación con aquellas en áreas menos densas. Esto enfatiza aún más el papel de los factores ambientales en la configuración de las historias de formación estelar de las galaxias.
Implicaciones de los Hallazgos
Las implicaciones de estos hallazgos son significativas para entender la evolución de las galaxias. Específicamente, sugieren que los factores ambientales influyen significativamente en los procesos de quenching de las galaxias enanas. El estudio refuerza la idea de que el entorno local es un factor crucial para la evolución de galaxias de baja masa.
Además, los hallazgos indican que el quenching no depende únicamente de las propiedades internas de una galaxia, sino que también se ve afectado por influencias externas. A medida que los factores ambientales siguen desempeñando un papel en cómo evolucionan las galaxias, se vuelve esencial considerar tanto los procesos internos como externos al estudiar la formación y evolución de las galaxias.
Conclusión
En conclusión, el quenching de las galaxias enanas en el cúmulo Fornax es un proceso complejo influenciado por varios factores ambientales. Mientras que las galaxias más grandes tienden a verse menos afectadas por su entorno, las galaxias enanas muestran una mayor sensibilidad a las condiciones locales. Esto resalta la necesidad de una comprensión integral de las interacciones entre las galaxias y sus entornos para captar mejor los procesos involucrados en la evolución de las galaxias.
Las investigaciones futuras deberían seguir explorando estas relaciones, ahondando más en los mecanismos detrás del quenching y los efectos ambientales en las galaxias. Al combinar datos observacionales con simulaciones avanzadas, los investigadores pueden trabajar hacia una imagen más completa de la evolución de las galaxias y los factores que la influyen.
Entender las condiciones que llevan al quenching puede contribuir en última instancia a una comprensión más amplia de cómo las galaxias se forman y evolucionan con el tiempo, proporcionando información sobre el complejo universo que habitamos.
Título: Are early-type galaxies quenched by present-day environment? A study of dwarfs in the Fornax Cluster
Resumen: Galaxies undergo processes throughout their lifetimes that ultimately lead to the expulsion of the gas and the cessation of the star-forming activity. This phenomenon commonly known as quenching, can be caused by environmental processes. For this we use the results of Romero-G\'omez et al. (2024), who analyzed galaxies from the SAMI-Fornax and ATLAS$^{3D}$ survey. Using t$_{90}$ as an approximation for the quenching time and comparing it with the infall time derived from phase-space models, we determine the probability of the quenching being produced by the local environment of galaxies. Our results reveal a relation between galaxy mass and quenching probability. Down to M$_{\star}$ $\sim$10$^{10}$ M$_{\odot}$, galaxies exhibit almost zero probability of quenching, suggesting their independence from environmental effects. As we move into the mass regime of dwarf galaxies, the probability increases with decreasing mass, highlighting their sensitivity to environmental quenching. For the dwarfs, 10$^{7}$ - 10$^{9}$ M$_{\odot}$, 36$\pm$9% of our observational data are consistent with this hypothesis, challenging the idea that the present-day cluster, Fornax, is the primary driver of quenching in the low mass galaxies. We compare these results with cosmological simulations, selecting galaxies under similar conditions to our observational sample. The simulated sample shows lower quenching probabilities as we move down in mass, only 5$\pm$1% of galaxies meet the quenching criteria. This discrepancy between observations and simulations underlines that modelling quenching is still in its infancy. In general, the number of observed galaxies quenched by their environment is lower than expected, which suggests that pre-processing plays a larger role in galaxy evolution. Ultimately, our results highlight the need for higher-quality simulations and refinement of galaxy formation and evolution models.
Autores: Romero-Gómez, J., Reynier F. Peletier, J. A. L. Aguerri, R. Smith
Última actualización: 2024-04-23 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2404.15519
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.15519
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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