Formación y evolución de galaxias lenticulares: diferencias respecto a los caminos evolutivos de galaxias con estructura espiral

Abstract

Las galaxias llamadas lenticulares se encuentran en diversos ambientes en el Universo y son abundantes entre las galaxias de disco. A partir de su descubrimiento, llamaron el interés tanto de astrónomos observacionales como teóricos del campo de la formación galáctica. Sin embargo, aún hoy, los detalles involucrados en su formación y evolución no están completamente entendidos. Todas las galaxias lenticulares tienen una apariencia morfológica similar, sin embargo, una vasta cantidad de evidencia sugiere que su formación se debe a una serie de caminos evolutivos considerablemente disímiles. En este trabajo utilizaremos las simulaciones cosmológicas magnetohidrodinámicas de última generación IllustrisTNG para estudiar en detalle los dos mecanismos actualmente más aceptados en la formación de galaxias lenticulares: las fusiones galácticas y el desvanecimiento de galaxias espirales en ambientes de alta densidad de galaxias. Aceptamos la hipótesis de que las galaxias lenticulares son galaxias de disco con un origen en común a las galaxias espirales, pero que toman un camino evolutivo alternativo a partir de algún suceso particular. Clasificamos visualmente una muestra de galaxias de disco simuladas con masas estelares en un intervalo de masas similares a la de la Vía Láctea y M31 en dos submuestras, una de galaxias lenticulares y otra de espirales. Comparamos las caracter\'isticas de las galaxias lenticulares simuladas con aquellas de las galaxias espirales, y encontramos tendencias en acuerdo con las observaciones. Las galaxias lenticulares presentan menor formación estelar y contenido de gas disponible para formar estrellas que las espirales. Las dispersiones de velocidades a lo largo de perfiles radiales son mayores para las galaxias lenticulares. Estudiamos en detalle la historia de fusiones a lo largo de sus historias. Para aquellas galaxias lenticulares que son satélite a z = 0, analizamos la evolución de su formación estelar y su disponibilidad de gas frío, a medida que caen en el cúmulo o grupo al cual pertencen a z = 0, para intentar cuantificar el efecto del ambiente donde residen. Encontramos que las galaxias lenticulares tienen mayor cantidad de fusiones significativas (con cocientes de masa entre las galaxias fusionadas de más del 10 por ciento) que las galaxias espirales. Además, hallamos que la última fusión significativa ocurre a tiempos más tardíos y con galaxias más masivas para galaxias lenticulares, en promedio. Las galaxias lenticulares satélite tienen un grado de soporte rotacional similar al de las galaxias espirales, mayor a aquellas que son centrales. Finalmente concluimos que, en promedio, las galaxias lenticulares satélite se transforman más por efecto de ambiente que por fusiones, contrariamente a las centrales, y que el ambiente tiene un efecto más inmediato que las fusiones en la transformación de galaxias espirales hacia lenticulares.