Uno de los principales desafíos de la astrofísica moderna es comprender los mecanismos responsables de la formación de galaxias y sus propiedades, tal como las vemos hoy. La evolución de la galaxia resulta tanto de la dinámica de la materia oscura a gran escala como de procesos a pequeña escala como la dinámica de gases, enfriamiento, formación de estrellas, evolución estelar y retroalimentación estelar. Como la contribución relativa de todos estos mecanismos es difícil de establecer, ya sea en galaxias individuales o en la población de galaxias en su conjunto, la evolución de las galaxias es en muchos aspectos aún un enigma. Por ejemplo, ¿por qué algunas galaxias locales tienen antiguas poblaciones estelares y poco contenido de gas, mientras que otras albergan una formación estelar continua y son ricas en gas? ¿Cuál es el origen de los componentes esferoidales de las galaxias y de sus discos? ¿Cuál es el papel de los brotes estelares, posiblemente provocados por la fusión de eventos, y cuál es el papel de la formación estelar suave y secular, durante la evolución de las galaxias? ¿Qué desencadena la formación de estrellas y qué la detiene? ¿Cuál es el papel de la retroalimentación estelar y cuáles son los plazos en los que opera? ¿Cuál es la conexión, si la hay, entre la evolución de los agujeros negros supermasivos centrales y la evolución de sus galaxias anfitrionas? ¿Qué papel juega el entorno donde habitan las galaxias?

Estas y otras preguntas fundamentales son la motivación para el presente proyecto, que es una continuación de los proyectos coordinados AYA2007-67752, AYA2010-21322, AYA2013-48226 y AYA2016-77237 llevados a cabo en el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), Universidad Complutense de Madrid (UCM) y Universitat de València (UV).

Todos estos procesos dejan una huella en las propiedades observables de las galaxias individuales, grupos y cúmulos, y en el medio intergaláctico. Morfologías, cinemáticas, edades estelares y abundancias químicas, son todas consecuencia de la historia pasada. Sin embargo, la interpretación de todos estos datos observacionales es complicada y requiere el uso de simulaciones hidrodinámicas complejas. Además, una comprensión global de la evolución de las galaxias requiere un conocimiento profundo en áreas muy diferentes de la astronomía. Esta es la razón por la cual solicitamos un proyecto coordinado.

Nuestros diferentes grupos combinan experiencia, conocimiento y herramientas de investigación en campos complementarios, que incluyen simulaciones cosmológicas teóricas, síntesis de poblaciones estelares, modelos de evolución química y análisis observacionales.