Análise da influência de campos magnéticos e matéria escura na formação e evolução de galáxias

Resumo

Entender a origem dos campos magnéticos cósmicos e a natureza da matéria escura fria (CDM, “Cold Dark Matter”) são dois dos maiores desafios da astrofísica atual. Campos magnéticos existem em todas as escalas no Universo, sendo que a melhor maneira de investigar a sua origem, é descobrindo como surgiram nas galáxias (onde a maior parte da massa é devido a matéria escura). Sem uma compreensão completa deste problema não podemos afirmar que realmente entendemos a evolução cosmológica das estruturas. Acredita-se que o cenário hierárquico de estruturas no Universo foi gerado pela instabilidade gravitacional da CDM. Neste cenário as galáxias se formariam nos halos de matéria escura virializados, através do resfriamento do gás bariônico e subsequente formação estelar. Campos magnéticos exercem influência tanto na formação quanto evolução galácticas, causam flutuações de densidade no gás primordial influenciando seu colapso, podem remover o momento angular pré-estelar e ajudar no suporte das nuvens interstelares contra o colapso gravitacional. Contudo, seus efeitos ainda são pouco considerados na literatura. Neste projeto de pós-doutorado, incluiremos efeitos de campos magnéticos em modelos numéricos e semi-analíticos de formação galáctica. Vamos analisar a influência da física de bárions na solução de problemas fundamentais de modelos numéricos de CDM, como os cúspides previstos pelo perfil Navarro-Frenk-White (NFW) e o excesso de galáxias satélites. Investigaremos uma motivação teórica deste perfil assim como candidatos pra origem destes campos. (AU)