The Chromatic surface brightness MODulation (CMOD)

Abstract

El avance de la tecnología utilizada en los telescopios de nueva generación como el James Webb Space Telescope (JWST) ha permitido observar galaxias a una distancia nunca antes observada, abriendo la puerta a nuevas teorías sobre la evolución de sus propiedades y morfología visual. Uno de los efectos que intenta explicar el comportamiento de la morfología visual a grandes distancias, (desplazamiento al rojo z > 3), es el efecto Chromatic Surface Brightness Modulation (CMOD) (Papaderos et al. 2023). Este efecto ha sido la base teórica de este trabajo enmarcado en el objetivo principal de crear un modelo evolutivo de los parámetros estructurales de las galaxias, como el índice de Sérsic o el radio efectivo, con el desplazamiento al rojo. Para ello, en este trabajo se ha creado una metodología eficiente, escalable y automática desde cero, capaz de analizar grandes cantidades de datos relativos a la evolución con el desplazamiento al rojo de los parámetros estructurales de galaxias con diferentes morfologías visuales. Este trabajo ha sido el primer estudio práctico que se ha llevado a cabo sobre este efecto y con el que se han conseguido analizar unas 45000 imágenes, obteniendo unos resultados preliminares a partir de los cuales se pretende construir una mayor muestra estadística de galaxias para poder crear un modelo evolutivo. Además de la metodología de análisis numérico de los parámetros estructurales, se ha creado un sistema automático de visualización de los resultados obtenidos con el objetivo de facilitar la comprensión de los mismos así como la posibilidad de relacionarlos de una manera visual.

The advance of the technology used in the new telescopes generation such as the James Webb Space Telescope (JWST) has made it possible to observe galaxies at a distance never observed before, opening the door to new theories about the evolution of their properties and visual morphology. One of the effects that attempts to explain the behavior of visual morphology at large distances, (redshift z > 3), is the Chromatic Surface Brightness Modulation (CMOD) effect (Papaderos et al. 2023). This effect has been the theoretical basis of this work framed in the main objective of creating an evolutionary model of galaxy structural parameters such as the Sérsic index or the effective radius with redshift. For this purpose, an efficient, scalable and automatic methodology has been created from scratch, capable of analyzing large amounts of data related to the redshift evolution of the galaxy structural parameters with different visual morphologies. This work has been the first practical study that has been carried out on this effect. We have managed to analyze about 45000 images obtaining preliminary results from which we intend to build a larger statistical sample of galaxies in order to create the evolutionary model. In addition to the methodology of numerical analysis of the structural parameters, an automatic system for visualization of our results has been created in order to facilitate the understanding as well as the possibility of relating all the concepts visually.