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Estudio de estructuras espirales en discos galácticos
Autor
DIEGO VALENCIA ENRIQUEZ
Resumen
Con el fin de entender el mecanismo físico subyacente a brazos no estacionarios
de galaxias espirales en discos galácticos, se ejecutó una serie de simulaciones de
N-cuerpos con 1.2 millones y 8 millones de partículas. Las condiciones iniciales
fueron escogidas siguiendo los modelos de Kuijken-Dubinski. En este trabajo se
presenta una sub-muestra de todas las simulaciones, en el cual se cambiaron la
dispersión de velocidad radial del disco y la escala de altura del disco. Se analizó
el crecimiento de la estructura espiral usando la Transformada de Fourier
unidimensional (FT1D) y bidimensional (FT2D) sobre una base espiral logarítmica.
Ellas nos dan la amplitud, número de brazos y el grado de enrollamiento de
una estructura espiral en particular. Se grafica las amplitudes como una función
del tiempo. Estos gráficos demuestran los mecanismos de “swing amplification”
en discos estelares. En las simulaciones los paquetes de ondas primero aparecen
en forma “leading” y evolucionan a “trailing”. Finalmente desaparecen con alto
grado de enrollamiento. Los patrones de velocidad angular son bien confinados
en las resonancias principales. Por otro parte, hay un modelo donde se forma
una barra. En esta simulación, se calculó la posición de la barra para cada tiempo
para estudiar las órbitas de las partículas en el sistema de coordenadas de
la barra. De esta manera se pueda clasificar gráficamente algunas órbitas, tales
como órbitas compactas, órbitas que soportan la barra y órbitas atrapadas en los
puntos Lagrangianos L4 y L5. El número de éstas órbitas aumenta considerablemente
con la formación de la barra, conformando alrededor de 20% de la masa
total del disco.
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