The emergence of galaxies in the epoch of reionization
| Promotie: | Dhr. L. (Laurent) Legrand |
| Wanneer: | 16 januari 2023 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | P. (Pratika) Dayal, Prof, prof. dr. L.V.E. (Léon) Koopmans |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Ontwikkeling van eerste sterrenstelsels in het heelal
In het afgelopen decennium is ongelooflijk veel vooruitgang geboekt op het gebied van observaties van sterrenstelsels met grote roodverschuiving, wat betekent dat ze zeer oud zijn. De recente lancering van JWST levert al gegevens op met een ongekende precisie. Om deze stortvloed aan gegevens te interpreteren en de aard van de eerste sterrenstelsels in ons heelal te begrijpen, moeten we een groot aantal sterrenstelsels simuleren om statistisch significante resultaten te verkrijgen met een massaresolutie die hoog genoeg is om de eigenschappen van objecten met lage massa en hun assemblage tot grotere systemen te bestuderen.
Laurent Legrand gebruikte het ASTRAEUS-kader, dat een geavanceerde N-body simulatie koppelt aan een semi-analytisch model voor de formatie van sterrenstelsels en een semi-numeriek reïonisatieschema. ASTRAEUS omvat alle belangrijke processen in de evolutie van melkwegstelsels, zoals fusies, accretie, supernova's en reïonisatie feedback. ASTRAEUS heeft drie sterke punten om deze uitdaging aan te gaan: (i) het simulatievolume is groot genoeg om de rol van de omgeving te onderzoeken; (ii) het volgt melkwegstelsels in een breed massabereik; en (iii) het houdt rekening met de stralingsfeedback van reïonisatie en stelt ons in staat verschillende scenario's te onderzoeken.
Met deze simulatie behandelde Legrand de volgende vragen: Wat is de vorm van de stervormingsgeschiedenis van sterrenstelsels ? Wat is de rol van accretie en fusies, voor zowel kleine als grote sterrenstelsels in de massaopbouw? Hoe wordt de groei van sterrenstelsels beïnvloed door hun omgeving ?
Hij schetst een methode om de massaresolutie van simulaties verder te verbeteren tegen lage kosten, door een algoritme voor machinaal leren te combineren met analytisch gegenereerde fusiebomen.
Het promotieonderzoek van Laurent Legrand vond plaats bij de afdeling Sterrenkunde van het Kapteyn Instituut met financiering via de European Reseach Council.