Caos em galáxias: a conexão entre modelos analíticos dependentes do tempo e simulações de N-corpos

Resumo

A distinção entre comportamento regular ou caótico de órbitas em modelos de galáxias constitui um importante tópico no entendimento da evolução dinâmica de galáxias barradas. A exploração da natureza de suas órbitas tem atraído o interesse de muitos pesquisadores ao longo dos últimos anos. Dois métodos têm sido geralmente empregados: (i) potenciais analíticos que independem do tempo e (ii) simulações de N-corpos, que são auto-consistentes e dependentes do tempo. O objetivo comum de ambas as abordagens sobre estudo orbital é não apenas o interesse astronômico em classificar os tipos de órbitas que existem em tais sistemas, mas também o de encontrar as órbitas adequadas necessárias para a construção de modelos de auto-consistentes de galáxias. Um método relativamente recente, o Generalized ALingment Index (GALI), tem sido empregado amplamente e com sucesso nos últimos anos para a distinção entre movimento caótico e regular em vários sistemas Hamiltonianos (principalmente independentes do tempo) e só recentemente em um caso de um modelo analítico de galáxia dependente do tempo. Com esta proposta pretendemos: (a) construir aprimorados modelos de galáxias barradas (dependentes do tempo) que utilizem parâmetros detalhados provenientes de simulações de N-corpos, para o estudo de órbitas caóticas e regulares, incluindo agora cenários evolutivos mais realistas e (b) medir e quantificar movimento regular e caótico em simulações de N-corpos de maneira análoga, em busca de condições iniciais adequadas e parâmetros que geram estruturas galácticas estáveis e comparáveis às observações. Para ajudar a avançar este projeto, solicitamos financiamento para um pesquisador visitante, Dr. Manos, participar de uma colaboração de duas semanas no IAG/USP. (AU)