Cosmologia y filamentos de galaxias en cold dar matter

Cosmologia. Filamentos de galaxias

1. Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo Intermedio
Salerno Juan Manuel
Facultad de Ciencias Exactas, Naturales y Agrimensura
Universidad Nacional Del Nordeste
Director: Dr. Hernan Muriel
Co-Director: Dr. Guillermo P. Ortiz

2. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
2 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

3. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
>Por que es importante el estudio de grupos de
galaxias?
1
El estudio de las propiedades de las galaxias en grupos a diferentes
corrimientos al rojo es una manera directa de estudiar como el entorno afecta
a la formacion y evolucion de galaxias en diferentes estadios evolutivos.
2
Son trazadores utiles para estudiar la estructura a gran escala.
3
Son sitios ideales para el estudio de rayos X del gas caliente intra-grupo.
4
La caracterizacion de las galaxias en grupos proporciona informacion sobre el
contenido materia oscura.
5
Son sitios ideales para estudiar la interaccion entre galaxias.
Para estudiar grupos de galaxias es necesario disponer de catalogos de
galaxias
3 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

4. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados 1
El estudio de las propiedades de las galaxias en grupos a diferentes
corrimientos al rojo es una manera directa de estudiar como el entorno afecta
a la formacion y evolucion de galaxias en diferentes estadios evolutivos.
2
Son trazadores utiles para estudiar la estructura a gran escala.
3
Son sitios ideales para el estudio de rayos X del gas caliente intra-grupo.
4
La caracterizacion de las galaxias en grupos proporciona informacion sobre el
contenido materia oscura.
5
Son sitios ideales para estudiar la interaccion entre galaxias.
Objetivos
Obtener un catalogo de grupos de galaxias con una muestra a corrimiento
al rojo intermedio.
4 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

5. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
5 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

6. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Principio Cosmologico
1
A gran escala el Universo es el mismo en cualquier direccion del espacio hacia la
que miremos (isotropa).
2
No ocupamos un lugar preferente en el Universo (homogeneidad).
6 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

7. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Conceptos Importantes
Marco comovil: Si dada una distancia entre dos puntos que no cambia con el
tiempo a pesar de la expansion del espacio, decimos que esos puntos se mueven
solidarios con la expansion.
Distancia comovil: Es una distanciaDque no cambia con la expansion del
Universo.
Distancia propia: Es una distancia entre dos objetos que cambia con el tiempo.
En otras palabras es la distancia fsica a un punto en el espacio en un instante de
tiempo.
Tiempo propio: Es el tiempo tal como se ve en el sistema de reposo de la
particula o sistema en consideracion.
Movimientos peculiares: Son los movimientos que generan que una distancia en
un marco comovil cambien debido a factores locales, estos movimientos tienen
asociados una determinada velocidad peculiar.
7 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

8. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Conceptos Importantes
Marco comovil: Si dada una distancia entre dos puntos que no cambia con el
tiempo a pesar de la expansion del espacio, decimos que esos puntos se mueven
solidarios con la expansion.
Distancia comovil: Es una distanciaDque no cambia con la expansion del
Universo.
Distancia propia: Es una distancia entre dos objetos que cambia con el tiempo.
En otras palabras es la distancia fsica a un punto en el espacio en un instante de
tiempo.
Tiempo propio: Es el tiempo tal como se ve en el sistema de reposo de la
particula o sistema en consideracion.
Movimientos peculiares: Son los movimientos que generan que una distancia en
un marco comovil cambien debido a factores locales, estos movimientos tienen
asociados una determinada velocidad peculiar.
7 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

9. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Conceptos Importantes
Marco comovil: Si dada una distancia entre dos puntos que no cambia con el
tiempo a pesar de la expansion del espacio, decimos que esos puntos se mueven
solidarios con la expansion.
Distancia comovil: Es una distanciaDque no cambia con la expansion del
Universo.
Distancia propia: Es una distancia entre dos objetos que cambia con el tiempo.
En otras palabras es la distancia fsica a un punto en el espacio en un instante de
tiempo.
Tiempo propio: Es el tiempo tal como se ve en el sistema de reposo de la
particula o sistema en consideracion.
Movimientos peculiares: Son los movimientos que generan que una distancia en
un marco comovil cambien debido a factores locales, estos movimientos tienen
asociados una determinada velocidad peculiar.
7 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

10. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Metrica de Robertson-Walker
ds
2
=c
2
dt
2
+R
2
(t)

d
2
1k
2
+
2
d
2
+
2
sin
2
d
2

1
tes el tiempo propio de la galaxia (tiempo cosmico).
2
R(t) es el radio de curvatura del universo.
3
kes el signo de la curvatura de la parte espacial 3D y toma los valoresk= 0;1;1
(geometra eucldea, esferica, hiperbolica).
4
,,son coordenadas esfericas comoviles en el espacio curvado.
8 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

11. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Metrica de Robertson-Walker
ds
2
=c
2
dt
2
+R
2
(t)

d
2
1k
2
+
2
d
2
+
2
sin
2
d
2

1
tes el tiempo propio de la galaxia (tiempo cosmico).
2
R(t) es el radio de curvatura del universo.
3
kes el signo de la curvatura de la parte espacial 3D y toma los valoresk= 0;1;1
(geometra eucldea, esferica, hiperbolica).
4
,,son coordenadas esfericas comoviles en el espacio curvado.
8 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

12. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Ley de Hubble
R(t0)
R(te)
=
t
te
=
r
e
= 1 +z
El corrimiento al rojo se dene como:
z=
re
e
Ley de Hubble
z=
H0
c
d
9 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

13. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Distancias
ds
2
=c
2
dt
2
+R
2
(t)

d
2
1k
2
+
2
d
2
+
2
sin
2
d
2

Distancia Comovil: Entre dos eventos cercanos en Universo planok= 0
Dc=c
Z
t0
te
dt
a(t)
Distancia propia:
Dp=a(t)
Z

0
d
p
1k
2
Velocidad de recesion
Vr=
_
Dp=
_
R(t)
Z

0
d
p
1k
2
=
_
R
Dp
R(t)
=)Vr=H(t)Dp
10 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

14. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Ecuaciones de Campo
Modelo de Friedmann para un Universo en Expansion
1
H
2
(t) =
_
R
2
(t)
R
2
(t)
=
8 G
3
(t)
kc
2
R
2
(t)
2

R(t) =
4 G
3
R(t)

(t) +
3p(t)
c
2

11 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

15. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Modelo de Friedmann para un Universo en Expansion
1
H
2
(t) =
8 G
3
(t)
kc
2
R
2
(t)
2

R(t) =
4 G
3
R(t)

(t) +
3p(t)
c
2

Densidad Critica
(t) =crit(t)
3H
2
(t)
8G
Parametro de Densidad
(t) =
(t)
crit
(t) =
(t)
crit
=
b(t)
crit
+
o(t)
crit 12 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

16. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Presion y Densidad
Presion

R(t) =
4 G
3
R(t)

(t) +
3p(t)
c
2

La expansion se ralentiza.
Aportes de Materia y Energa
Materia barionica (bariones y leptones): Aporta 4.9%
Materia oscura: Aporta 26.8%
13 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

17. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Presion y Densidad
Presion

R(t) =
4 G
3
R(t)

(t) +
3p(t)
c
2

La expansion se ralentiza.
Aportes de Materia y Energa
Materia barionica (bariones y leptones): Aporta 4.9%
Materia oscura: Aporta 26.8%
13 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

18. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Energa Oscura
Algo Falta!
A la energia altante"llamamos Energa Oscura:
Cumple con dos objetivos:
1
Aporta 68.3% respecto la densidad critica
2
Acelera la expansion
Densidad de vacio:vac= =8G
14 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

19. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Parametros
Reescribimos las ecuaciones:
.
k(1tot) ; m
m(t0)

crit(t0)
;
vac

crit(t0)
Factor de Escala:a(t)
a(t) =
R(t)
R(t0)
=
1
1 +z
H(t) =
_
R(t)
R(t0)
=
_a(t)
a(t)
Modelo de Friedmann para un Universo en Expansion
1
H
2
(t) =H
2
0

m(1 +z)
3
+ k(1 +z)
2
+

2
H(t) =H0E(z)
15 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

20. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Constante de Hubble
Se la expresa como:
H0= 100hkm s
1
Mpc
1
Distancia de Hubble
DH
c
H0
= 2997:92hMpc = 2:810
25
h
1
m
16 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

21. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
17 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

22. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Relacion entre Distancia Comovil y Distancia Propia
Tenemos que tener en cuenta que las distancias cambian con el tiempo.
Hacemos los calculos en coordenadascomovilesy luego pasamos a coordenadas
propias.
Dp=R(t)
Z

0
dDc
p
1k D
2
c
Para Universo planok= 0:
Dp=a(t)Dc=
Dc
1 +z
18 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

23. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Relacion entre Distancia Comovil y Distancia Propia
Tenemos que tener en cuenta que las distancias cambian con el tiempo.
Hacemos los calculos en coordenadascomovilesy luego pasamos a coordenadas
propias.
Dp=R(t)
Z

0
dDc
p
1k D
2
c
Para Universo planok= 0:
Dp=a(t)Dc=
Dc
1 +z
18 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

24. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Relacion entre Distancia Comovil y Distancia Propia
Tenemos que tener en cuenta que las distancias cambian con el tiempo.
Hacemos los calculos en coordenadascomovilesy luego pasamos a coordenadas
propias.
Dp=R(t)
Z

0
dDc
p
1k D
2
c
Para Universo planok= 0:
Dp=a(t)Dc=
Dc
1 +z
18 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

25. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Relacion entre Distancia Comovil y Distancia Propia
Tenemos que tener en cuenta que las distancias cambian con el tiempo.
Hacemos los calculos en coordenadascomovilesy luego pasamos a coordenadas
propias.
Dp=R(t)
Z

0
dDc
p
1k D
2
c
Para Universo planok= 0:
Dp=a(t)Dc=
Dc
1 +z
18 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

26. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Distancia Comovil (Linea de la Vision)
DC=DH
Z
z
0
dz
0
E(z
0
)
E(z)
p
M(1 +z)
3
+ k(1 +z)
2
+
Distancia Comovil (Transversal)
DM=DC para k= 0
Distancia Diametral Angular
DA=
DM
1 +z
Volumen Comovil
dVC=DH
(1 +z)
2
D
2
A
E(z)
ddz
19 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

27. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Distancia Comovil (Linea de la Vision)
DC=DH
Z
z
0
dz
0
E(z
0
)
E(z)
p
M(1 +z)
3
+ k(1 +z)
2
+
Distancia Comovil (Transversal)
DM=DC para k= 0
Distancia Diametral Angular
DA=
DM
1 +z
Volumen Comovil
dVC=DH
(1 +z)
2
D
2
A
E(z)
ddz
19 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

28. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Distancia Comovil (Linea de la Vision)
DC=DH
Z
z
0
dz
0
E(z
0
)
E(z)
p
M(1 +z)
3
+ k(1 +z)
2
+
Distancia Comovil (Transversal)
DM=DC para k= 0
Distancia Diametral Angular
DA=
DM
1 +z
Volumen Comovil
dVC=DH
(1 +z)
2
D
2
A
E(z)
ddz
19 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

29. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
20 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

30. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Distancia Sol-Tierra
1 au = 149597870 km1:510
8
km
1 pc = 206:265 ua310
13
kmDistancia Galacticas
1 kpc = 1000 pc10
16
km Diametro
Va Lactea: 30 kpcDistancias en el Grupo Local
1 Mpc = 10
6
pc10
19
km
Va Lactea - LMC: 41 kpc
Va Lactea -Andromeda: 775 kpc= 0.77 Mpc
21 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

31. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Galaxias
Una galaxia es un conjunto de estrellas, polvo, gas, y materia oscura unidos
gravitacionalmente.
Masas tpicas: (10
10
10
12
) M.
Tama~nos tpicos: (10-20) Kpc.
La mayor parte de la materia se encuentra en forma de materia oscura a mas de
10 kpc del centro.
22 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

32. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Clasicacion Morfologca
Diagrama de Hubble. De Sparke & Gallagher 2007.
Se clasican en:
1
Galaxias elipticas.
2
Galaxias espirales.
3
Galaxias lenticulares.
4
Galaxias enanas.
Por colores las podemos clasicar en
dos grupos:
1
Galaxias enrojecidas: Tipo
temprano.
2
Galaxias azuladas: Tipo tardio.
23 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

33. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
24 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

34. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos y Cumulos de Galaxias
Denicion:
Grupos de galaxias: Conjunto de entre mas 4 y 40 galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Cumulos de galaxias: Conjunto de entre 40 y hasta miles de galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Propiedades en Cumulos
Dispersion de velocidades:: 8001200 km/s
Masa:M: 10
14
-10
15
M
Propiedades en Grupos
Velocidad de disperson: 100700 km/s
Masa:M: 10
13
M
25 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

35. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos y Cumulos de Galaxias
Denicion:
Grupos de galaxias: Conjunto de entre mas 4 y 40 galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Cumulos de galaxias: Conjunto de entre 40 y hasta miles de galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Propiedades en Cumulos
Dispersion de velocidades:: 8001200 km/s
Masa:M: 10
14
-10
15
M
Propiedades en Grupos
Velocidad de disperson: 100700 km/s
Masa:M: 10
13
M
25 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

36. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos y Cumulos de Galaxias
Denicion:
Grupos de galaxias: Conjunto de entre mas 4 y 40 galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Cumulos de galaxias: Conjunto de entre 40 y hasta miles de galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Propiedades en Cumulos
Dispersion de velocidades:: 8001200 km/s
Masa:M: 10
14
-10
15
M
Propiedades en Grupos
Velocidad de disperson: 100700 km/s
Masa:M: 10
13
M
25 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

37. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos y Cumulos de Galaxias
Denicion:
Grupos de galaxias: Conjunto de entre mas 4 y 40 galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Cumulos de galaxias: Conjunto de entre 40 y hasta miles de galaxias ligadas
gravitacionalmente.
Propiedades en Cumulos
Dispersion de velocidades:: 8001200 km/s
Masa:M: 10
14
-10
15
M
Propiedades en Grupos
Velocidad de disperson: 100700 km/s
Masa:M: 10
13
M
25 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

38. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos y Cumulos de Galaxias
Clasicacion de Grupos
Grupos compactos: Las separaciones entre las galaxias no son mucho mayores que
los tama~nos de las propias galaxias.
Grupos sueltos: Las galaxias estan separadas por distancias muchas veces el
tama~no de las galaxias individuales.
Grupos pobres: Grupos con pocas galaxias.
Otros sistemas de galaxias:
1
Tripletes: Sistemas de tres galaxias unidos gravitacionalmente y aislados de otras
galaxias.
2
Pares: Sistemas de dos galaxias unidos gravitacionalmente y aislados de otras
galaxias.
Galaxias de campo: Galaxias que no se encuentran vinculadas a otras.
26 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

39. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Entorno
>Es el entorno determinante en la evolucion de las galaxias?
Hay varias razones para creer que si:
Segregacion morfologa.
Propiedades mas predictivas.
Diferencia entre grupos sueltos y grupos pobres.
27 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

40. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Entorno
>Es el entorno determinante en la evolucion de las galaxias?
Hay varias razones para creer que si:
Segregacion morfologa.
Propiedades mas predictivas. Diferencia entre grupos sueltos y grupos pobres.
27 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

41. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Entorno
>Es el entorno determinante en la evolucion de las galaxias?
Hay varias razones para creer que si:
Segregacion morfologa.
Propiedades mas predictivas. Diferencia entre grupos sueltos y grupos pobres.
27 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

42. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
28 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

43. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Muestra
.
La muestra consiste en aproximadamente 800 espectros de galaxias
obtenidas con el espectrografo VIMOS-MOS del telescopio VLT (Very
Large Telescope).
La misma incluye las galaxias mas brillantes que m = 22.5 en la banda R y
consiste en:
Corrimiento al rojo (z).
Ascension recta (RA o).
Declinacion ().
La reduccion de los espectros utilizado en este trabajo se encuentra en
Alonso et al. (en preparacion).
Relevamientos y sus Catalogos de Grupos:
2dF Galaxy Redshift Survey. Posee 221000 espectros y una profundidad de
z <0:25. Eke et al. (2004) identicaron 7020 grupos con al menos cuatro
miembros.
zCOSMOS eld. Es una muestra de 10000 espectros y un rango de
0:1< z <1:2. Knobel et al. (2009) identicaron 102 grupos con al menos 5
miembros. 29 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

44. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
>Como Encontrar Grupos?
30 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

45. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
31 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

46. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Problemas en la Identicacion Grupos de Galaxias
Objtetivo del Identicador
Es reconocer los conjuntos de galaxias que tienen mas probabilidades de
representar las verdaderas estructuras ligadas.
Dicultades a Tener en Cuenta
1
Velocidades peculiares de las galaxias dentro de los grupos.
2
A mayor desplazamiento al rojo mas limitado es el ujo que se recibe.
32 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

47. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Algoritmo FOF (Friends-of-Friends)
FOF: Es un algortimo de percolacion.
El algortimo modica las longitudes de
vinculacion para tener en cuenta la
limitacion en la magnitud aparente.
Diagrama de ujo del algoritmo FOF. De Huchra
& Geller (1982)
33 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

48. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Caractersticas del FOF
Volumen de Vinculacion
El volumen de enlace es especicado por
1
longitud de enlace perpendicularl?.
2
longitud de enlace paralelal
k..
El ingrediente mas importante del algortimo es la eleccion de las longitudes
de enlace: Su tama~no y la forma que varia con la densidad:
n(z) =
N
Vc
El tama~no y la escala del volumen de enlace vienen dadas por:
l?=
b
n
1=3
; lk=R l?
34 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

49. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Caractersticas del FOF
Volumen de Vinculacion
El volumen de enlace es especicado por
1
longitud de enlace perpendicularl?.
2
longitud de enlace paralelal
k..
El ingrediente mas importante del algortimo es la eleccion de las longitudes
de enlace: Su tama~no y la forma que varia con la densidad:
n(z) =
N
Vc
El tama~no y la escala del volumen de enlace vienen dadas por:
l?=
b
n
1=3
; lk=R l?
34 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

50. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Caractersticas del FOF
Volumen de Vinculacion
El volumen de enlace es especicado por
1
longitud de enlace perpendicularl?.
2
longitud de enlace paralelal
k..
El ingrediente mas importante del algortimo es la eleccion de las longitudes
de enlace: Su tama~no y la forma que varia con la densidad:
n(z) =
N
Vc
El tama~no y la escala del volumen de enlace vienen dadas por:
l?=
b
n
1=3
; lk=R l?
34 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

51. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Criterios de Vinculacion
Dos galaxias estan vinculadas si cumplen:
ij
1
2

l?;i
di
+
l?;j
dj

jdidjj
lk;i+lk;j
2
La longitud vinculada paralela viene dado por
l?= min

Lmax(1 +z);
b
n
1=3

DA=
DM
1 +z
dVC=DH
(1 +z)
2
D
2
A
E(z)
ddz
Distancia diametralesdi=)densidadn(z) =)Condiciones
y volumen comovilVc
35 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

52. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Aplicacion a la Muestra
Parametros del Algoritmo
1
Constantes Cosmologicas
2
Lmax(Mpc) b R h m
0.45 0.12 13 0.71 0.27 0.73
Resultados pre-catalogo
29 grupos con al menos 4 o mas galaxias.
15 tripletes.
56 pares.
1
Eke et al. 2004
2
Spergelc et al. 2003
36 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

53. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
37 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

54. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Dispersion de Velocidades y Masa Virial
La dispersion de velocidades la estimamos como (Beers et al. 1990):
v=
1
Ng(Ng1)
X
i
i(Ng1)v
2
i
Donde
vi=c
ziz
1 + z
Estimacion de la masa
Mvir=
Rvir3v
G
38 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

55. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Radio Virial
El radio virial lo estimamos como (Merchan et al. 2005):
Rvir=

2
Ng(Ng1)
P
i>j
R
1
ij
medskip dondeRijes la distancia proyectada de las galaxias
Rij=
1
2
sin

ij
2

DA
Rango de Propiedades estimadas
Dispersiones de velocidad: 100 km/s800 km/s
Radios virial: 0:4 MpcRvir2:0 Mpc.
Masa virial: 10
11
10
13
M.
39 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

56. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Grupos de Galaxias con Corrimiento al Rojo
Intermedio
1
Introduccion
Motivaciones y Objetivos
Cosmologa: Modelo Actual
Distancias Medibles en Cosmologa
2
Sistemas de Galaxias
Galaxias
Sistemas de Galaxias
3
Identicacion de Grupos de Galaxias
Muestra
Identicador de Grupos de Galaxias
4
Analisis de los Resultados
Estimacion de las Propiedades Basicas
Reconstruccion de Grupos
40 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

57. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
>Por que Hacer una Reconstruccion?
1
Las deformaciones en el espacio de corrimiento al rojo puede provocar que:
Dos grupos se fusionen en uno.
Un grupo se separe en dos.
Contaminacion
2
Las propiedades estimadas pueden motivar reconstruir un grupo
41 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

58. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Reconstruccion
42 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

59. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Reconstruccion
43 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

60. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Catalogo Final de Grupos
Grupo Ng z [g]

[g] [km/s] R
vir
[Mpc] M
vir
10
13
[M

]
1 5 0.67756 3.06054 -57.08253 600 1.05 8.8
2 8 0.50682 2.91138 -57.02529 338 0.93 2.4
3 4 0.73857 2.92861 -57.07808 776 2.23 31.3
4 7 0.48973 2.92977 -57.03391 277 1.57 2.8
5 4 0.67512 2.99791 -57.05919 478 0.89 4.7
6 4 0.58143 3.03013 -57.09173 316 1.33 3.1
7 4 0.34423 3.07449 -57.04144 104 0.77 0.1
8 4 0.56672 3.06798 -57.03478 439 1.04 4.7
9 5 0.51125 3.03120 -57.01326 91 0.59 0.11
10 5 0.62549 3.05929 -57.03173 89 0.47 0.08
11 4 0.49623 3.06728 -57.10119 278 1.54 2.7
12 6 0.47243 2.94124 -56.94882 252 2.40 3.5
13 6 0.75443 3.02400 -56.91763 428 2.1 9.1
14 7 0.34228 3.01283 -56.91441 189 0.62 1.9
15 6 0.57379 2.59706 -56.898814 390 1.44 5.1
16 4 0.28038 2.61826 -56.92573 156 0.64 0.3
17 5 0.78471 2.66577 -56.94025 429 2.29 9.8
18 8 0.34225 3.07563 -56.93195 133 0.7 0.29
19 4 0.59268 2.76063 -56.91668 161 0.51 5.1
20 5 0.47157 2.71058 -56.87053 55 1.10 0.08
21 7 0.38540 2.65954 -56.91553 214 0.98 2.5
22 9 0.30155 2.59106 -57.03173 59 1.04 0.08
23 5 0.58553 2.58874 -57.02268 504 1.16 6.8
24 4 0.38272 2.77243 -56.92141 356 2.01 0.1
25 4 0.69291 2.65275 -57.10342 66 0.46 0.0
26 5 0.50208 2.71469 -57.04312 396 1.7 6.5
27 6 0.70016 2.73614 -57.02967 383 1.9 6.8
28 4 0.68620 2.70935 -57.06689 752 1.2 16.3
29 6 0.59878 2.74598 -57.05003 185 1.6 1.2
30 4 0.23322 2.75017 -56.92213 62 0.8 0.73
44 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

61. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Catalogo Final de Grupos
45 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

62. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Muestra Contra Resultados
46 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

63. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Concluciones y Trabajo a Futuro
Hemos obtenido un catalogo de 30 grupos de galaxias, 14 tripletes y 56 pares a
distintosz.
Hemos estimado las propiedades basicas de los grupos.
El catalogo es optimo para el estudio de grupos a distintos corrimientos al rojo.
Trabajo a Futuro
Analizar la distribucion de los colores del catalogo a distintosz.
Analizar la region de infall de los grupos.
47 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio

64. IntroduccionSistemas de GalaxiasIdenticacion de Grupos de GalaxiasAnalisis de los Resultados
Muchas Gracias Por Su Atencion
48 / 48Grupos de Galaxias con Corrimiento al Ro jo Intermedio