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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/1112| Dynamical stabilities in isolated and perturbed barred models. | |
| Diego Valencia-Enríquez | |
| IVANIO PUERARI Irapuan Rodrigues de Oliveira Filho | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Galaxies Kinematics and dynamics Galaxies structure Methods numerical | |
| This doctoral dissertation comprises the study of structures and dynamical stabilities in disc galaxies using N-body simulations. Particularly in the evolution and growth of spirals and bar structures. From the theoretical point of view; it has been shown that the spirals are explained as density waves traveling through the disc, and the bar structure is the result of angular momentum exchange within the disc and between the disc, bulge, and halo. As well
as, it depends on the properties of the model - the mass ratio between disc and halo, the halo concentration and velocity dispersions. The spiral arms can be long-lived quasistationary density waves with a constant pattern speed, or they can be evanescent waves that grow from short leading spirals waves to large trailing spirals waves, or they are a superposition of waves as a result of global modes. Bars are triaxial stellar systems with higher pattern speed than that the spirals, and also they can be thought as a density wave. N-body simulations have shown that the spiral arms appear as assembling particles that grow as a transient spiral wave and fade out like high winding while the bar structure emerge as gathering particles in the bar potential, which are losing angular momentum near the corotation. However, it is still unclear how the dynamical stabilities change and evolve as the structures (spirals, and bar) grow. In order to address these concerns, during this thesis, we have developed N-body simulations to understand the nature of spiral and bar structures and how they are affected by a flyby of a perturbation. These are briefly described below. The first part of this thesis was published in my first paper (Valencia-Enríquez et al., 2017), which is presented in the third chapter. There we use a set of 3D N-body simulations for unbarred and barred models. Then we analyzed the growth of spirals and/or bar structures using 1D and 2D Fourier Transforms FT methods. We show that spectrograms and diagrams of the amplitude of Fourier coefficients as a function of time, radius and pitch angle show that the general morphology of our modeled galaxies is due to the superposition of structures which have different values of pitch angle and number of arms. La presente tesis doctoral se centra en el estudio de estructuras (espiral y barra) y estabilidad dinámica en galaxias de disco usando simulaciones de N-cuerpos. Desde el punto de vista teórico; se ha mostrado que las espirales se explican como ondas de densidad que viajan a través del disco, y la estructura tipo barra es el resultado del intercambio de momento angular dentro del disco y entre disco, bulbo y halo. También, esto depende de las propiedades internas del modelo; principalmente en el cociente entre masas del halo y disco, concentración del halo y de la dispersión de velocidad de las componentes de la galaxia. Los brazos espirales pueden ser ondas de densidad casi estacionarias de larga vida con velocidad angular constante, o pueden ser ondas evanescentes que inician como ondas espirales tipo “adelantada” (leading) y terminan como ondas espirales tipo “atrasada” (trailing), o también se consideran como superposición de ondas la cual es el resultado de modos globales en el disco. Así mismo, las barras son sistemas estelares tri-axiales que pueden considerarse como una onda de densidad con una mayor velocidad patrón que las ondas espirales. Por otro lado, simulaciones de N-cuerpos han demostrado que los brazos espirales aparecen ensamblando partículas, que crecen como ondas de densidad espiral transitorias y se desvanecen con un alto grado de enrollamiento, mientras que la estructura de barra emerge acumulando partículas en el potencial, las cuales están perdiendo momento angular cerca de la corotación. Sin embargo, aún no está claro cómo los límites de estabilidad dinámica cambian y evolucionan a medida que las estructuras (espiral o barra) crecen. Con el fin de abordar este tema, para esta tesis, hemos desarrollado simulaciones de N-cuerpos para comprender la naturaleza de las estructuras en espiral y barra, y cómo ellas se ven afectadas por el paso de una perturbación. Estos se describen brevemente a continuación. La primera parte de esta tesis también es parte de mi primer artículo (Valencia- Enríquez et al., 2017), el cual se presenta en el tercer capítulo. Ahí usamos un conjunto de simulaciones en 3D de N-cuerpos sin y con barra; para luego analizar el crecimiento de estructuras usando métodos de Transformada de Fourier FT en 1D y 2D. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2018-03 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Valencia Enríquez, D., (2018). Dynamical stabilities in isolated and perturbed barred models, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Astrofísica |
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