Grupo de Astrofísica de la UAM

Los miembros del grupo tienen probada experiencia en un amplio rango de temas, entre los que destaca la utilización de los medios observacionales en Astrofísica, así como en el campo del modelado numérico de procesos astrofísicos, abarcando éstos un gran rango de escalas, desde las más pequeñas, relacionadas con la formación estelar en nubes moleculares, pasando por galaxias y el estudio de su formación y evolución, hasta las más grandes escalas cosmológicas.

El grupo divide sus actividades en dos categorías principales: Astrofísica Extragaláctica y Astrofísica y Cosmología Computacional.

Respecto a la experiencia de los miembros del grupo de Astrofísica Extragaláctica, podemos destacar el uso de las siguientes técnicas observacionales:

  • Espectrofotometría de rendija larga de 350 a 1000 nm en grandes telescopios
  • Espectrofotometría de campo integral en el óptico y el IR cercano
  • Rayos-X (datos de archivo así como datos propios obtenidos con XMM-Newton)
  • Observaciones en Radio (MERLIN e IRAM)
  • HST (datos STIS)
  • Participación en CALIFA.

En relación con las técnicas de modelado, tienen experiencia en:

  • Modelado de la evolución química de galaxias (discos e irregulares)
  • Modelos de síntesis de poblaciones estelares, con énfasis en la evolución temprana
  • Fotoionización del medio interestelar y del gas difuso
  • Modelos de equilibrio hidrostático de galaxias de disco
  • Estructura y propiedades físicas de cúmulos de galaxias y del gas intracumular

Los principales puntos de interés en la investigación en Astrofísica Extragaláctica se pueden sintetizar es:

  • Modelos autoconsistentes de regiones ionizadas
  • Evolución química de galaxias
  • Retroalimentación (feedback) en la formación estelar masiva
  • Efectos del entorno en la formación estelar
  • La conexión AGN-starburst

En el campo de la Astrofísica y Cosmología Computacional, el grupo ha abordado problemas astrofísicos de gran envergadura, llevando a cabo desarrollos clave durante los últimos 5 años que se pueden resumir de la siguiente manera:

    • Desarrollo de códigos:
      • El código gravo-hidrodinámico PDEVA que incluye un tratamiento autoconsistente del enriquecimiento de metales, tanto para las poblaciones estelares como para el medio interestelar, a partir de las fluctuaciones primordiales del campo de densidades, lo que constituye un logro único en el campo. (R. Dominguez-Tenreiro y colaboradores en la UMH)
      • Código N-cuerpos AMR AMIGA (http://popia.ft.uam.es/AMIGA) desarrollado por Alexander Knebe.
      • Código paralelo de generación de condiciones iniciales para simulaciones cosmológicas GINNUNGAGAP (S. Knollmann)
    • Herramientas de visualización:
      • Desarrollo de software de visualización, lo cual es de vital importancia para entender los datos numéricos multidimensionales producidos por las simulaciones. Algunos ejemplos son los paquetes gráficos llamados IRHYS o YView.
    • Herramientas de Análisis:
      • Los miembros del grupo han desarrollado una extensa librería de herramientas de software para analizar las simulaciones, desde algoritmos para la identificación automática de objetos a partir de puntos en un espacio 3D (AHF Halo finder (http://popia.ft.uam.es/AHF), hasta la realización de observaciones simuladas en diferentes longitudes de onda (desde Rayos-X a Radio) a partir de los resultados numéricos.

El grupo tiene acceso a un amplio rango de supercomputadores de diferentes tamaños, comenzando por los recursos locales en la UAM (Centro de Computación Científica, estaciones de trabajo locales), pasando por recursos de supercomputación españoles a través de la Red Española de Supercomputación,(http://www.bsc.es/marenostrum-support-services/res, así como acceso a los recursos de supercomputación europeos a través de PRACE (http://www.prace-ri.eu/), en competición abierta con el conjunto de grupos europeos de todo el ámbito de las Ciencias Computacionales.

Respecto a los intereses científicos del grupo en el campo de las simulaciones numéricas, abarcan un rango muy amplio de escalas:

  • Simulaciones a Escalas Muy Grandes (> 1Gpc) para tratar temas relacionados con la Energía Oscura y el contenido de Materia Oscura del Universo.
  • Simulaciones a Gran Escala (decenas a centenares de Mpc) tratando la formación de galaxias en un contexto cosmológico, cúmulos de galaxias en diferentes épocas, galaxias primordiales, etc.
  • Simulaciones a Escala Media (< 10 Mpc) para tratar temas relacionados con la dinámica de galaxias por medio de simulaciones preparadas de encuentros de galaxias, que se han mostrado como una herramienta valiosa para desentrañar el papel de las fusiones de galaxias en su formación y evolución.
  • Simulaciones a Pequeña Escala (< 1Mpc) respondiendo a problemas de la subestructura de la materia oscura en halos como el de la Vía Láctea y su relación con la naturaleza de la materia oscura.