Starburst heating and spectra in galactic winds

Abstract

Comprender la interacción entre radiación y vientos galácticos en galaxias con formación este-lar es crítico para desentrañar los mecanismos que impulsan formación estelar e intercambio de gases con el medio intergaláctico. Modelos numéricos actuales usan con frecuencia simplificaciones excesivas que no describen con precisión gas cercano a sistemas de formación estelar. Esta tesis incluye foto-ionización y tasas de calentamiento/enfriamiento a partir de campos de radiación de galaxias con brote estelar en simulaciones hidrodinámicas 3D de modelos viento-nube autoconsistentes. Desarrollamos y utilizamos nuestro marco STARBURST basado en Python para explorar las huellas de radiación cercana en columnas de densidad y espectros de absorción sintéticos a través de distancias desde 1 a 100 kpc. Encontramos que: (1) el enfoque estándar con fondos de radiación metagalácticos no es suficiente para modelar gas cerca de galaxias de brote estelar, dado que la fotoionización y las tasas de calenta-miento son predominantes para nubes cerca de la fuente de radiación; (2) el calentamiento radiativo impulsa la expansión de nubes, y promueve el crecimiento de inestabilidades de Rayleigh-Taylor en modelos autoconsistentes; (3) pisos de enfriamiento más bajos que el estándar de la literatura (104 K) a distancias galactocéntricas menores a 5 kpc generan ambientes adecuados para observar flujos multifásicos; (4) considerar ambos efectos de radiación de brote estelar simultáneamente es un paso hacia alcanzar condiciones ambientales del medio interestelar y del medio circumgaláctico; y (5) modelos a baja resolución no son capaces de capturar los modos más pequeños de las inestabilidades de Kelvin-Helmholtz y Rayleigh-Taylor que llevan a turbulencia, aunque detectamos crecimiento de inestabilida-des cuando incluimos radiación de brote estelar en nuestros modelos. Estos resultados resaltan la necesidad de añadir efectos de radiación dependientes de la distancia en modelos de vientos galácticos para mejorar nuestro entendimiento de datos observacionales en múltiples longitudes de onda, y avanzar nuestras teorías de evolución de galaxias basadas en retroalimentación.