Exposición Tesis. El jueves 26 de septiembre de 2024, a las 10:30, en la Sala de Actos "Manuel Valdivia" (Salón de Grados) de la Facultat de Matemàtiques, Burjassot, tendrá lugar la lectura de la Tesis Doctoral realizada por David Vallés Pérez, bajo la dirección de los doctores Susana Planelles Mira y Vicent Quilis Quilis, profesores de este departamento.
Resumen:
"Unravelling the complexity of cosmic flows: strong gradients, shock waves and turbulence"
La formación y evolución de estructuras cósmicas avanza a través del colapso gravitacional de fluctuaciones de densidad primordiales, que es un proceso no lineal que da lugar a la aparición de la telaraña cósmica y a una rica jerarquía de estructuras. Además de la gravedad, muchos otros fenómenos asociados a la física de los bariones están presentes durante esta evolución y configuran las propiedades físicas y observacionales de galaxias, cúmulos de galaxias y los entornos que habitan. Los procesos de formación de estructuras cosmológicas son complejos, en el sentido de ser altamente no lineales, e involucran una amplia gama de escalas físicas, haciendo que las simulaciones numéricas se conviertan en una herramienta indispensable para su comprensión.
Los objetivos científicos de esta Tesis se han orientado principalmente hacia el estudio numérico del ensamblaje de cúmulos de galaxias, en primer lugar, y vacíos cósmicos, en segundo lugar, como dos extremos complementarios del rango de estructuras cósmicas. En los cúmulos de galaxias, la agitación del gas debido a la acreción y las fusiones, junto con otros procesos, genera dos importantes fenómenos hidrodinámicos no lineales: ondas de choque y turbulencia, que tienen un impacto decisivo en las propiedades dinámicas, termodinámicas y observacionales de los cúmulos. En cuanto a los vacíos cósmicos, aunque gran parte de su interés proviene de su papel como entornos prístinos para la evolución galáctica debido a su campo de velocidad mayoritariamente saliente, la situación es más compleja en un contexto cosmológico.
Los principales resultados de esta Tesis se pueden resumir en cuatro líneas principales, estrechamente relacionadas. La primera línea de trabajo ha sido el desarrollo de herramientas numéricas para el análisis de simulaciones cosmológicas de diferentes tipos. Los resultados más destacados han sido vortex, un código para realizar una descomposición de Helmholtz-Hodge de campos de velocidad multiresolución, y una nueva versión de ASOHF, un buscador de halos y galaxias de sobredensidad esférica. Ambos códigos se han puesto a disposición de la comunidad científica. La segunda línea trata del ensamblaje de cúmulos de galaxias, con dos trabajos diferentes que exploran el estudio cuantitativo de sus historias de acreción y la determinación del estado de ensamblaje de los halos de materia oscura a partir de un conjunto de observables. Un tercer eje de esta Tesis es el estudio de los fenómenos hidrodinámicos no lineales mencionados previamente, incluyendo la presencia de movimientos turbulentos en el medio intracúmulo en conexión con su historia de ensamblaje, y las propiedades de las ondas de choque de acreción cosmológicas. Finalmente, la cuarta línea de trabajo se ha dedicado al estudio del campo de velocidad en vacíos cósmicos, incluyendo el desarrollo de un nuevo método para su identificación en simulaciones cosmológicas.
