Presentación
La formación y evolución de galaxias es un problema astrofísico fundamental. Su estudio requiere “viajar atrás en el tiempo”, para lo cual existen dos enfoques complementarios. Uno consiste en analizar las propiedades de las galaxias en función del corrimiento al rojo. Nuestro equipo se centra en el otro enfoque, denominado “Arqueología Galáctica”. Este se basa en la determinación de las propiedades de las galaxias a partir del estudio de sus estrellas resueltas. Dependiendo de su masa, las estrellas pueden vivir tanto como una escala de tiempo de Hubble, lo que nos permite estudiar con un detalle exquisito cómo han evolucionado las galaxias desde el Universo temprano hasta la actualidad. Esta investigación es uno de los principales motores de grandes proyectos internacionales, tanto observacionales (como la misión Gaia, WHT/WEAVE, LSST, VISTA/4MOST, DESI, E-ELT/HARMONI, por mencionar algunos), como teóricos (como las simulaciones hidrodinámicas y cosmológicas NIHAO, CLUES, MaGICC y Auriga), en varios de los cuales participan miembros de nuestro equipo. Esto garantiza que la Arqueología Galáctica se mantendrá a la vanguardia de la investigación astronómica durante mucho tiempo.
El objetivo de nuestro grupo es comprender la formación y evolución de galaxias de diferentes tipos morfológicos, utilizando los numerosos ejemplos locales que pueden resolverse en estrellas individuales y que, por tanto, pueden estudiarse con un nivel de detalle imposible de alcanzar en otros lugares. En particular, el Grupo Local y sus alrededores inmediatos contienen más de 100 galaxias de distintos tipos morfológicos. Entre ellas, las más grandes son galaxias espirales (la Vía Láctea, M31 y M33), una docena son galaxias (enanas) irregulares y el resto son sistemas de tipo temprano. De este modo, podemos estudiar galaxias de diferentes tipos morfológicos, desde la Vía Láctea hasta las escalas galácticas más pequeñas, que son precisamente las que desafían nuestra comprensión de lo que es una “galaxia”.
Nuestro propósito es reconstruir su historia evolutiva empleando un conjunto de técnicas complementarias:
i) mediante fotometría profunda que alcance los puntos de giro de la secuencia principal más antiguos, es posible derivar la historia completa de formación estelar a lo largo de toda la vida de la galaxia;
ii) los estudios espectroscópicos de estrellas individuales aportan información directa sobre la cinemática y las abundancias químicas de las distintas poblaciones estelares;
iii) para los sistemas más cercanos, la inclusión de mediciones astrométricas precisas proporciona información sobre la distancia (y, por tanto, el brillo absoluto), el movimiento orbital e incluso permite obtener la información completa del espacio de fases en 6D para subconjuntos de estrellas;
iv) el estudio de estrellas variables como las Cefeidas y las RR Lyrae ofrece restricciones independientes sobre las metalicidades y las edades de las poblaciones a las que pertenecen.
Estas observaciones ofrecen una información rica e inestimable, que puede interpretarse mediante simulaciones cosmológicas hidrodinámicas de formación galáctica que modelan una amplia gama de procesos físicos relevantes.