Een diagnose van de evolutie van sterrenstelsels aan de hand van moleculair gas

Het begrijpen van de evolutie van sterrenstelsels is een fundamenteel maar heel uitdagend doel in de hedendaagse sterrenkunde. Kosmologische hydrodynamische simulaties zijn hierbij een krachtig hulpmiddel geworden. Jammer genoeg kunnen deze simulaties niet alle fysische processen in detail modelleren, en belangrijke processen zoals feedback door stervorming en actieve galactische kernen, worden als zogenaamde subgrid-recepten geïmplementeerd. Moleculair gas vormt is een ideale manier om deze subgrid-recepten observationeel te testen. Moleculair gas wordt namelijk direct beïnvloed door de verschillende feedbackprocessen, en kan in zijn verschillende fysische toestanden worden waargenomen aan de hand van de emissie- en absorptielijnen van de CO molecule. In het kader van dit project gaan we een nieuwe en unieke stralingsoverdrachtcode ontwikkelen die synthetische CO waarnemingen voor gesimuleerde sterrenstelsels kan genereren. Vervolgens gaan we synthetische CO rotationele emissiespectra en rovibrationele absorptiespectra genereren voor een groot aantal sterrenstelsels uit de TNG50 kosmologische hydrodynamische simulatie. Door deze synthetische data te vergelijken met waargenomen data van Herschel, ALMA, Akari en Subaru, kunnen we de subgrid-recepten van TNG50 kritisch testen en de oorsprong van de CO excitatie in verschillende sterrenstelsels en subgalactische gebieden bepalen.