GIUV2026-005

https://www.uv.es/gcc

• 2. Estudiar la formación y evolución de vacíos cósmicos. Se pretende analizar la estructura interna de los vacíos, su evolución temporal, su conexión con regiones densas de la red cósmica y el impacto de los flujos de materia sobre las propiedades de las galaxias que habitan en dichos entornos.
• 4. Comprender la evolución de galaxias en diferentes entornos cosmológicos. Un objetivo central es determinar cómo el entorno ¿vacíos, campo, filamentos o cúmulos¿ afecta a las propiedades de las galaxias, incluyendo su masa, morfología, tasa de formación estelar, contenido gaseoso, metalicidad y evolución dinámica
• 4. To understand the evolution of galaxies in different cosmological environments. A central objective is to determine how the environment ¿voids, the field, filaments or clusters¿ affects galaxy properties, including mass, morphology, star-formation rate, gas content, metallicity and dynamical evolution.
• El grupo de Cosmología Computacional de la Universitat de València utiliza simulaciones numéricas de gran escala para investigar la formación de galaxias y la evolución de la estructura a gran escala del Universo. Mediante el desarrollo y mantenimiento de herramientas computacionales avanzadas -incluyendo el código hidrodinámico y N-body MASCLET, el identificador de halos ASOHF y software especializado para el análisis de ondas de choque, turbulencia y campos magnéticos- el grupo proporciona laboratorios virtuales que complementan los datos observacionales y permiten estudiar fenómenos astrofísicos inaccesibles a los experimentos tradicionales. La investigación del grupo abarca varios temas interrelacionados. Su trabajo sobre ondas de choque cosmológicas examina cómo se disipa la energía gravitatoria durante la formación de estructuras, influyendo en la termodinámica del medio intracumular y del medio intergaláctico. Los estudios sobre turbulencia en cúmulos de galaxias se centran en su papel en el soporte de presión no térmica, la mezcla de gas y los sesgos en las estimaciones de masa, proporcionando una base teórica para interpretar futuras observaciones basadas en el efecto Sunyaev-Zel'dovich cinemático. En el ámbito del magnetismo cósmico, el grupo investiga la amplificación de campos magnéticos primordiales débiles mediante dinamos impulsados por turbulencia, generando simulaciones MHD de alta resolución relevantes para instalaciones radioastronómicas de nueva generación como el Square Kilometre Array. Otras líneas de trabajo se enfocan en los vacíos cósmicos, que constituyen un entorno de baja densidad ideal para poner a prueba modelos cosmológicos y estudiar la formación de galaxias débiles. El grupo emplea simulaciones de alta resolución para analizar las propiedades estadísticas de los vacíos, los flujos de gas y la evolución de sus poblaciones galácticas. En el ámbito más amplio de la formación y evolución de galaxias, exploran la interacción entre dinámica gravitatoria, física del gas, procesos de retroalimentación y actividad de agujeros negros, incluyendo la aparición de sistemas poco comunes como galaxias ultradifusas y galaxias enanas de marea. A través de la integración de metodologías numéricas de vanguardia y marcos teóricos contemporáneos, el grupo ofrece nuevas perspectivas sobre los procesos físicos que modelan la estructura cósmica y apoya la interpretación de datos procedentes de observatorios actuales y futuros.
• 8. Conectar simulaciones y observaciones. El grupo busca contrastar sus resultados numéricos con datos procedentes de cartografiados observacionales y colaboraciones astronómicas, favoreciendo una interpretación física robusta de las observaciones y una validación empírica de los modelos teóricos.
• El objetivo general del grupo es avanzar en la comprensión de la formación y evolución de las estructuras cósmicas mediante el uso de simulaciones numéricas, técnicas avanzadas de análisis de datos y desarrollo de herramientas computacionales propias. El grupo pretende caracterizar los procesos físicos no lineales que conectan la evolución de galaxias, cúmulos, vacíos, filamentos y la red cósmica, con especial atención al papel de la componente bariónica, la materia oscura y los campos magnéticos.
• 6. Desarrollar herramientas computacionales para simulación y análisis de datos cosmológicos. El grupo tiene como objetivo continuar desarrollando, validando y distribuyendo códigos numéricos propios para la simulación cosmológica, la identificación de estructuras, el análisis de turbulencia, la detección de vacíos y la caracterización de flujos cósmicos
• 7. Explorar nuevas metodologías basadas en aprendizaje automático. El grupo pretende investigar el uso de técnicas de inteligencia artificial y aprendizaje automático como herramientas complementarias a las simulaciones cosmológicas convencionales, con el objetivo de reducir costes computacionales y generar datos cosmológicos estadísticamente consistentes.
• 1. Modelizar la dinámica del gas en contextos cosmológicos. El grupo busca describir con precisión la hidrodinámica del gas en la formación de estructuras cósmicas, incluyendo procesos de acreción, ondas de choque, turbulencia, mezcla, retroalimentación y transferencia de energía entre diferentes escalas
• 3. Investigar la física de cúmulos de galaxias y del medio intracumular. El grupo estudia la historia de acreción de los cúmulos, la dinámica del medio intracumular, la generación de ondas de choque y turbulencia, y la relación entre estos procesos y la distribución de materia oscura

• Cosmología computacional y simulaciones numéricas.Desarrollo, ejecución y análisis de simulaciones cosmológicas de alta resolución para estudiar la formación y evolución de estructuras cósmicas. Esta línea incluye el uso de técnicas de refinamiento adaptativo de malla, modelización hidrodinámica, tratamiento de materia oscura, formación estelar, retroalimentación astrofísica, agujeros negros supermasivos y campos magnéticos.
• Formación y evolución de vacíos cósmicos.Estudio de los vacíos como componentes fundamentales de la estructura a gran escala del Universo. Esta línea aborda la identificación de vacíos en simulaciones y observaciones, la caracterización de sus perfiles de densidad, su evolución temporal, la influencia de flujos de materia procedentes de regiones densas y las propiedades de las galaxias situadas en su interior.
• Cúmulos de galaxias y estructura a gran escala.Análisis de la formación y evolución de cúmulos de galaxias, su historia de acreción, su conexión con filamentos y paredes de la red cósmica, y las propiedades físicas del medio intracumular. Esta línea incluye el estudio de ondas de choque de acreción, turbulencia, presión no térmica, dinámica del gas y relación entre bariones y materia oscura.
• Galaxias en entornos cosmológicos.Estudio de la evolución de galaxias en diferentes ambientes, con especial atención a galaxias en cúmulos y en vacíos. Se investigan procesos como la presión de arrastre, las interacciones gravitatorias, la transformación morfológica, la evolución de galaxias enanas, la formación estelar y la dependencia ambiental de las propiedades galácticas.
• Ondas de choque, turbulencia y flujos cósmicos.Caracterización de fenómenos hidrodinámicos no lineales en el medio cósmico, incluyendo ondas de choque, flujos de acreción, turbulencia, vorticidad y transferencia de energía. Esta línea resulta esencial para comprender la evolución dinámica del gas en galaxias, cúmulos y estructuras a gran escala.
• Campos magnéticos cósmicos y magnetohidrodinámica.Estudio del origen, evolución y amplificación de campos magnéticos en el Universo mediante simulaciones magnetohidrodinámicas. Esta línea analiza el papel de la turbulencia, los mecanismos de dínamo y la interacción entre campos magnéticos, gas y estructuras cósmicas.
• Desarrollo de software científico y herramientas de análisis.Diseño y mantenimiento de códigos de simulación y postprocesado para cosmología computacional. Esta línea incluye el desarrollo de herramientas para identificación de halos y galaxias, detección de vacíos, caracterización de turbulencia, análisis de flujos y tratamiento eficiente de grandes volúmenes de datos cosmológicos.
• Aprendizaje automático aplicado a simulaciones cosmológicas.Exploración de técnicas de aprendizaje automático, incluyendo modelos generativos, para producir datos cosmológicos compatibles con simulaciones convencionales, acelerar procesos de análisis, mejorar resolución efectiva y reducir el coste computacional de determinados estudios numéricos.

• Otra investigación y desarrollo experimental en ciencias naturales y técnicas.

• Astronomía y Astrofísica

• SIMULACIÓN NUMÉRICA EN ASTROFÍSICA
• GALAXIAS
• CÚMULOS DE GALAXIAS
• VACÍOS COSMOLÓGICOS
• COSMOLOGÍA
• ESTRUCTURA A GRAN ESCALA