Simulaciones numéricas de n-cuerpos de la formación de la galaxia enana sagitario y sus corrientes de marea a partir de un progenitor con forma de disco estelar

Abstract

Se realizan simulaciones newtonianas numéricas de N-cuerpos de la formación y evolución de la galaxia enana Sagitario a partir de un progenitor con forma de disco estelar alrededor de la Vía Láctea. Con el fin de encontrar la posición y velocidad inicial del progenitor de Sagitario, se modela una partícula de prueba orbitando el potencial rígido de la Vía Láctea por t = 5.0 Gyr hacia atrás en el tiempo. Las estructuras iniciales de la galaxia enana y la Vía Láctea son construidas numéricamente en GALIC (GAlaxy Initial Condition). Sagitario se modela con dos componentes, halo de materia oscura y disco estelar, mientras que la Vía Láctea se modela con halo de materia oscura, disco estelar y esferoide. Las estructuras contienen 600000 partículas para Sagitario y 300000 partículas para la Vía Láctea. La evolución del sistema Vía Láctea-Sagitario se simuló con el código de simulaciones GADGET-2 (GAlaxies with Dark matter and Gas intEract) y se analiza la evolución de esta galaxia enana y su desmembramiento, producido por las fuerzas de marea. Se simulan tres sistemas con ángulos entre el momento angular de la órbita y el momento angular del disco (θ = 160o , 180o , 20o ). Adicionalmente, se estudian las propiedades físicas de este remanente simulado, medidas por un observador situado en la Tierra, con el fin de comparar con datos observacionales de Sagitario. Al considerar el progenitor de Sagitario como una galaxia de tipo disco rotante se encuentran bifurcaciones en la corriente de marea norte similares a las detectadas por el SDSS (Sloan Digital Sky Survey), que surgen de manera notoria cuando el plano de rotación del disco está desalineado con el plano orbital y el ángulo entre el momento angular de la órbita y el momento angular del disco es θ = 160o . El remanente del progenitor en el tiempo en que se detecta la bifurcación no reproduce ni la posición ni las propiedades físicas de Sagitario.

Abstract. We use a N-body newtonian simulations to study formation and evolution of the Sagittarius dwarf galaxy from a dwarf disc galaxy progenitor orbiting the Milky Way. In order to estimate the initial position and velocity of the progenitor of Sagittarius for our simulations, we model a test particle moving on the rigid potential of the Milky Way for 5.0 Gyr backwards in the time. The initial structures of the dwarf galaxy and the Milky Way are constructed numerically using GALIC (GALaxy Initial Conditions) as live system. Sagittarius is modeledwith two components: dark matter halo and stellar disc; the Milky Way is modeled with three components: dark matter halo, stellar disc and stellar spheroid. The dwarf galaxy is construted with 600000 particles, while the Milk Way is constructed with 300000 particles. We follow the evolution of the Milky Way-Sagittarius system using GADGET-2 (GAlaxies with Dark matter and Gas intEract), and analyze the time evolution of the dwarf galaxy and its tidal tails. We simulate three different systems with angles between the angular momentum of the orbit and the angular momentum of the disc (θ = 160o , 180o , 20o ). Additionally, we study the physical properties of the simulated remanent of the progenitor, as measured by an observer of the Sagittarius dwarf galaxy. We find bifurcations of the streams of the progenitor in the north tail, which are similar to those observed from SSDS (Sloan Sky Digital Survey), especially for the θ = 160o angle. At the time progenitor remanent was detected, the bifurcation has’t the observed physical properties of Sagittarius dwarf galaxy.