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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.14.2011.tde-02072013-103640
Documento
Autor
Nome completo
Luiz Felippe Santiago Rodrigues
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2011
Orientador
Banca examinadora
Opher, Reuven (Presidente)
Baugh, Carlton Martin
Lima Neto, Gastao Cesar Bierrenbach
Lima, José Ademir Sales de
Mateus Júnior, Abilio
Título em português
Sobre o problema da falta de galáxias satélites
Palavras-chave em português
campos magnéticos
formação de galáxias
galáxias satélites
Resumo em português
Nesta tese, investigamos a discrepância existente entre o número de galáxias satéli-tes da Via Láctea que é previsto e aquele que é observado, questão conhecida como ``problema da falta de satélites'' (PFS). Este problema pode ser reformulado em termos de um desacordo entre a função de luminosidades das galáxias satélites (FLS) que é estimada a partir de dados observacionais e a FLS predita por modelos numéricos de formação de galáxias. Nós revisamos tanto propriedades observacionais da população de satélites quanto a teoria associada à modelagem da formação de galáxias e estruturas. Para abordar o PFS, estudamos diferentes soluções possíveis. Nós desenvolvemos uma modificação simples ao potencial do inflaton usual e mostramos que esta leva a uma redução no número de halos de matéria escura de pequena massa. Nós usamos, então, um modelo semi-analítico de formação de galáxias para confirmar que supressões similares do espectro de potências de pequena escala produzem uma FLS com a forma correta. Em uma outra direção, nós discutimos outros mecanismos astrofísicos capazes de reduzir o número de galáxias pequenas, especificamente: os ventos gerados por explosões de supernovas e o aquecimento do meio intergalático durante a reionização do Universo. Finalmente, nós estudamos como um campo magnético primordial pode influenciar a formação de galáxias de pequena massa. Para isso, nós inicialmente mostramos que a pressão devida a um campo magnético leva a uma alteração significativa na massa de filtragem, levando a uma importante supressão na acresção de gás por galáxias de baixa massa. Introduzindo estas modifi-cações em um modelo numérico de formação de galáxias, mostramos que, para valo-res realistas de intensidade de campo, a pressão devido ao campo magnético leva a um bom acordo entre a FLS prevista e observada.
Título em inglês
On the missing satellite galaxies problem
Palavras-chave em inglês
galaxy formation
magnetic fields
satellite galaxies
Resumo em inglês
In this thesis we investigate the discrepancy between the predicted and observed number of satellite galaxies in the Milky Way, known as ``the missing satellites problem'' (MSP). This problem can be translated into the disagreement between the satellite luminosity function (SLF), which is estimated from the observational (particularly the SDSS) data and the SLF predicted by numerical models of galaxy formation. We review both the observational properties of the satellite population and the essentials of galaxy and structure formation modelling. To tackle the MSP, we study different possible solutions. We develop a small modification to the usual chaotic inflaton potential and show that it leads to a reduction in the number of small mass haloes. We use a semi-analytic model of galaxy formation to confirm that suppressions of the small scale power spectrum can produce a SLF with the correct shape. In a different direction, we discuss other astrophysical mechanisms that can reduce the number of small mass galaxies, namely: the outflows generated by supernovae explosions and the heating of the intergalactic medium during the reionization of the Universe. Finally, we study how a primordial magnetic field can influence the formation of small mass galaxies. We first find that small primordial magnetic field significantly change the filtering mass, leading to an important suppression in the gas accretion by small mass haloes. ( The filtering mass is the mass for which the baryon accretion is reduced to approximately 1/2 its normal value.) Introducing these modifications in the galaxy formation model, we show that for realistic field strengths, the pressure due to the magnetic field can result in a good match between the observed SLF and the model predictions.
 
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Tese_LFSRodrigues.pdf (2.40 Mbytes)
Data de Publicação
2013-07-03
 
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