Unveiling the properties of the first galaxies through their connection with the intergalactic medium

Información del proyecto

GalaxyConnect

Identificador del acuerdo de subvención: 885990

DOI

10.3030/885990

Proyecto finalizado el 25 Octubre 2022

Fecha de la firma de la CE 26 Marzo 2020

Fecha de inicio 1 Julio 2021

Fecha de finalización 30 Junio 2023

Financiado con arreglo a

• EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Coste total

€ 162 806,40

Aportación de la UE

€ 162 806,40

Coordinado por

LEIBNIZ-INSTITUT FUR ASTROPHYSIK POTSDAM (AIP)
Germany

Descripción del proyecto

Modelización del nacimiento de las primeras galaxias

¿Cuán pronto se formaron y evolucionaron las galaxias en los primeros años del universo? ¿Qué sabemos sobre las primeras galaxias? Aún quedan muchas preguntas por contestar. El proyecto financiado con fondos europeos GalaxyConnect proporcionará algunas respuestas. Para ello, se utilizarán simulaciones cosmológicas hidrodinámicas y de transferencia radiativa para modelizar la relación entre las galaxias y el medio intergaláctico. El objetivo es comprender los procesos físicos que rigen los chorros galácticos. En concreto, el proyecto se centrará en la modelización de las líneas metálicas de absorción, que son distintivas de los chorros galácticos. Dada la dificultad para interpretar estas líneas metálicas (debido a la degeneración entre el estado de ionización del gas y su metalicidad), el proyecto calibrará el estado de ionización de las simulaciones con los datos existentes del bosque Lyman alfa. Esto mejorará nuestra comprensión de la naturaleza de las galaxias que enriquecieron el medio intergaláctico con metales.

Objetivo

To understand how the first galaxies formed, we need to characterise their properties. Studying these galaxies directly is challenging, as they are hard to detect in emission. Another way of understanding galaxies in the early Universe is through their interactions with the cosmic web of gas surrounding them, which is observed as absorption lines in the spectra of distant quasars. By studying the ionization state and chemical enrichment of this gas, we can put constraints on theories of galaxy formation.

During this fellowship, hosted at the Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, I will use radiative transfer and hydrodynamic cosmological simulations to model the connection between galaxies and the intergalactic medium (IGM). This research will combine my skills in modelling the IGM with the expertise of my supervisor Prof. Dr. Christoph Pfrommer in the physical processes that drive galaxy outflows. The novel aspect of my work is that I will simultaneously model the evolution of the intergalactic medium on large scales, and the physics driving galaxy formation on smaller scales.

In particular, I will focus on modelling metal absorption lines, which are a signature of galactic outflows. Typically, interpreting these metal lines is hard, due to the degeneracy between the ionization state of the gas and its metallicity. I will break that degeneracy by carefully calibrating the ionization state of the simulations against existing data from the Lyman-alpha forest. This will allow me to constrain the efficiency of galactic outflows, and to understand the nature of the galaxies that enriched the IGM with metals. I will construct mock observations from my simulations to make direct comparisons with real data, testing models of galaxy formation and constraining the timing of reionization. My results will be essential for interpreting existing and forthcoming observations, as well as for making predictions for the next generation of 30-metre telescopes.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

• ciencias naturales › ciencias físicas › astronomía › cosmología › formación y evolución de las galaxias

Palabras clave

• Intergalactic Medium
• Numerical Simulations
• Quasar Absorption Lines
• Reionization

Programa(s)

• H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions PROGRAMA PRINCIPAL
  
• H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
  

Tema(s)

• MSCA-IF-2019 - Individual Fellowships
  

Régimen de financiación

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Convocatoria de propuestas

H2020-MSCA-IF-2019

Coordinador

LEIBNIZ-INSTITUT FUR ASTROPHYSIK POTSDAM (AIP)

• Aportación neta de la UEn: € 162 806,40
• Dirección: AN DER STERNWARTE 16 ; 14482 Potsdam ; Alemania
• Región: Brandenburg › Brandenburg › Potsdam
• Tipo de actividad: Research Organisations
• Coste total: € 162 806,40