Galactic dynamics with cosmological simulations of Milky Way-sized galaxies: The phase spiral and vertical perturbations

Abstract

Understanding the complex dynamics of galaxies, especially in the context of the MilkyWay, remains a challenging and fascinating effort. The discovery of the phase spiral phenomenon in the vertical planeZ-VZ in the Solar Neighborhood has shown that the Milky Way is in a perturbed state. The origin of such perturbation has been studied via different N-body models but is still not fully understood. In this thesis, we present a comprehensive research on the dynamics of galactic disks through high-resolution cosmological simulations named GARROTXA and observational data from the Gaia space observatory. The primary focus of this work lies on, firstly, the study of the phase spirals; secondly, the detailed analysis of the vertical behaviour of the simulated galactic disk; and finally, the determination of the diverse mechanisms that can contribute to the observed perturbations...Entender la complejidad de la dinámica de galaxias, especialmente en el contexto de la Vía Láctea, sigue siendo un reto fascinante. El descubrimiento del fenómeno de las espirales de fase en el plano vertical Z -VZ de la Vecindad Solar ha demostrado que la Vía Láctea ha sido perturbada. El origen de esta perturbación ha sido estudiada con diferentes modelos de N-cuerpos, pero todavía no está del todo comprendida. En esta tesis, presentamos un amplio estudio de la dinámica galáctica a través de simulaciones cosmológicas con hidrodinámica de alta resolución junto con datos observacionales del observatorio espacial Gaia. El foco principal de este estudio es, primero, las espirales de fase, segundo, el análisis detallado del comportamiento vertical del disco galáctico simulado y, por último, la determinación de los diferentes mecanismos que contribuyen a estas perturbaciones observadas...