Untersuchung der Rolle von AGN und Sternentstehungsgasausflüssen in der Galaxienentwicklung mit der neuen Generation spektroskopischer Durchmusterungen

• Antragsteller: Dr. Guilherme Couto
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 549842652

Im Standardszenario der Galaxienentstehung fällt die baryonische Materie in die potenziellen Vertiefungen, die von Halos aus dunkler Materie erzeugt werden. Dieses einfallende Material kühlt ab und bildet Sterne. Sowohl massearme als auch massereiche Halos haben jedoch einen deutlich geringeren Wert an Sternmassen als vorhergesagt. Um diese Probleme zu lösen, wird davon ausgegangen, dass Supernovae und Starbursts für die Injektion von Wärmeenergie sorgen und dazu führen, dass große Massenmengen als galaktische Superwinde aus der Galaxie fließen. Die Sternentstehung wird unterdrückt, da die Galaxien durch diese negative Rückkopplung einen erheblichen Teil ihrer Baryonen verlieren. Dieses Bild kann eine Erklärung für die Halos mit geringer Masse liefern, aber bei den Halos mit hoher Masse ist die Schwerkraft stark und die Supernovae reichen nicht aus, um das Gas auszutreiben. Um die Diskrepanz am massereichen Ende aufzulösen, wird argumentiert, dass die Ausflüsse des aktiven Galaxienkerns (AGN) die Baryonen wegfegen und die Sternentstehung in Galaxien mit hoher Masse unterdrücken könnten. Da sich galaktische Ausflüsse jedoch aufgrund ihrer komplexen Physik nicht vollständig rechnerisch modellieren lassen, skalieren Simulationen Rückkopplungsparameter normalerweise mit den beobachtbaren Eigenschaften der Wirtsgalaxie. Daher ist es von grundlegender Bedeutung, vollständig zu verstehen, wie Ausflüsse mit den Eigenschaften der Galaxie korrelieren. Darüber hinaus basierten Rückkopplungseigenschaften in der Vergangenheit auf unsicheren Annahmen und Messungen. In diesem Projekt besteht mein Hauptziel darin, Gasausflüsse zu charakterisieren, um Galaxienentwicklungsmodelle zu vergleichen und zu testen, die darauf schließen lassen, dass dies der Hauptmechanismus für die Unterdrückung des Massenwachstums in Galaxien mit niedriger und hoher Masse ist. Dazu werde ich sowohl faserintegrierte als auch integrale Feldspektroskopiedaten aus den kommenden großen Durchmusterungen 4MOST und WEAVE verwenden, die große Galaxienproben über die kosmische Zeit hinweg liefern werden. Mit diesen spektroskopischen Untersuchungen, die sowohl die Probengröße als auch die spektrale Auflösung im Vergleich zu früheren Galaxienuntersuchungen verbessern, werde ich in der Lage sein, die Ionisierung der Gasemission zu untersuchen sowie Gas- und Sternmetallizitäten, Gaskinematik und viele weitere Informationen zu erhalten Der erwartete umfangreiche Datensatz wird Aufschluss darüber geben, wie Ausflüsse Galaxien formen. Sobald wir das Verhalten von Ausflüssen sowohl in Sternentstehungsgalaxien als auch in AGN-Wirtsgalaxien charakterisiert und ihre physikalischen Eigenschaften wie Massenausflussrate und kinetische Kraft ermittelt haben, werden diese Informationen verwendet, um Simulationen zur Galaxienentwicklung zu untersuchen und das Ergebnis der Galaxie einzuschränken Eigenschaften in der Zukunft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien, Frankreich, Spanien
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Anelise Audibert; Professor Dr. Simon Driver; Dr. Jesus Falcón Barroso; Professor Dr. Jens-Kristian Krogager