Estudio de una Galaxia Esferoidal Enana Particular de la Vía Láctea a través de Simulaciones Numéricas de N-Cuerpos

Abstract

En diferentes estudios sobre las galaxias enanas esferoidales (dSph) de la Vía Láctea se arma que estos sistemas podrían estar dominados por materia oscura debido a los altos valores registrados en la razón masa-luminosidad M/L observacional. Sin embargo, aún no es claro si las razones M/L de las dSph inferidas de las observaciones son reales o si por el contrario podrían ser producto de suponer erróneamente que las dSph de la Vía Láctea son sistemas en equilibrio virial. En el último caso, las galaxias dSph podrían carecer de materia oscura. En este trabajo se presenta un estudio de la evolución de diferentes posibles progenitores sin materia oscura de la galaxia enana esferoidal Carina, una de las galaxias satélites de la Vía Láctea, mediante simulaciones numéricas Newtonianas de N-Cuerpos. En el estudio se realizaron varias simulaciones caracterizadas por satélites que inicialmente se modelan como esferas de Plummer con masas entre 106 M¤ y 108 M¤ , radios de Plummer entre 0.2 y 0.8 kpc y con 105 partículas para el posible progenitor de Carina. Las simulaciones se realizaron con el programa Gadget2. Se analizó la evolución, la posible deformación de los objetos iniciales debido a los pasos perigalácticos alrededor de la Vía Láctea y se compararon las características de los objetos remanentes en las simulaciones con las correspondientes características observadas para la dSph Carina. En total se realizaron catorce simulaciones Newtonianas de N-cuerpos, para la distancia apocéntrica de 100 kpc, con el fin de buscar los posibles progenitores dela galaxia de estudio (Carina). Cuatro simulaciones correspondieron a una masa inicial de 106 M¤ y un rango de radio de Plummer entre 0.2-0.8 kpc; cinco correspondieron a una masa inicial de 107 M¤ y cuyo radio de Plummer fue modificado para cada una entre 0.2-0.6 kpc; cinco correspondieron a una masa inicial de 108 M¤ y cuyo radio de Plummer fue modificado para cada una entre 0.4-0.8 kpc. De acuerdo con el análisis de las simulaciones realizadas, no fue posible reproducir completamente las propiedades observacionales de la galaxia enana esferoidal Carina, y por consiguiente no se pudo determinar un posible progenitor carente de materia oscura para la misma; sin embargo, para la masa 107 M¤ y los radios de Plummer 0.5 y 0.6 kpc, tres de las cinco variables σ0, Rgc, R1/2 estudiadas tomaron valores observacionales de la galaxia Carina (en el intervalo de tiempo IV (6-8 Gyr)y (5.7-6.5 Gyr) respectivamente) y aunque no todas las variables coincidieron con los valores observacionales, se puede armar que esta masa puede ser la base para posteriores trabajos.

In dierent studies of dwarf spheroidal galaxies (dSph) of the Milky Way, it is claimed that these systems could be dominated by dark matter due to the high values recorded in the observational mass-luminosity ratio M/L. However, it is still unclear whether these values inferred from the observations are real or whether on the contrary could be caused by wrongly assuming that the Milky Way dSph are systemsin virial equilibrium. In the latter case, the dSph galaxies may lack dark matter. This paper presents a study of the evolution of dierent possible progenitors occurs without dark matter in dwarf spheroidal galaxy Carina, one of the satellite galaxies of the Milky Way, using Newtonian N-Body numerical simulations . Several simulations characterized by satellites initially modeled as Plummer spheres with masses between 106 M¤ and 108 M¤, Plummer's radio between 0.2 and 0.8 kpc and 105 implemented with Gadget2 program. Evolution is analyzed, possible deformation of initial objects because perigalactics steps around the Milky Way and features of the remaining objects in the simulations were compared with the corresponding observed characteristics for dSph Carina. In conclusion, although not a parent for the dwarf galaxy Carina was obtained, it was possible to find kinematic properties, mass: 107 M¤, Plummers radio 0.5-0.6 kpc and, da = 100kpc, which in most simulations, correspond to a possible parent.