La Vía Láctea como laboratorio para la materia oscura, la formación de galaxias y los estudios de dinámica estelar

En el modelo cosmológico estándar, la materia oscura proporciona los pozos potenciales primordiales en los que los bariones pueden ser capturados. En este modelo, las galaxias crecen jerárquicamente a través de la condensación de gas en estrellas en el centro de los halos y fusiones de materia oscura para los cuales la materia oscura proporciona el fondo necesario para que funcione la fricción dinámica. Los modelos de materia oscura hacen una serie de predicciones falsificables a escalas galácticas que aún están por probar, en particular sobre la estructura de los halos de materia oscura y su abundancia desde la galaxia que alberga los halos y posiblemente hasta los halos de masa terrestre (en el caso de la materia oscura fría), que son sensibles a la naturaleza de la materia oscura. Nuestra posición en la Vía Láctea nos ofrece una oportunidad única de investigar la distribución de la materia a través de la dinámica estelar con grandes estudios (astrométricos, fotométricos y espectroscópicos), pero también su historia de formación mediante el acceso a información complementaria codificada en sus poblaciones estelares (fase-espacio, química, edad). Juntas, estas informaciones pueden utilizarse para inferir, fechar y examinar diversas etapas de la formación y el ensamblaje de galaxias en una galaxia L*, pero también para estudiar las propiedades de las galaxias progenitoras que forman el halo estelar. Esto hace que la Vía Láctea sea un lugar únic para estudiar las galaxias de alta Z en nuestro patio trasero cósmico. El satélite Gaia está abriendo nuevas puertas para sondear complejos procesos dinámicos que operan a pequeña y gran escala, marcando el comienzo de una nueva era para el estudio de la dinámica galáctica, pero también de cómo se comporta la materia oscura a grandes y pequeñas escalas. Discutiré algunos de mis recientes trabajos y futuras direcciones para el campo en la era post-Gaia en la era de los estudios espectroscópicos basados en tierra (WEAVE, SDSS-V, 4MOST), el LSST y su conexión con la era de los telescopios de 30 m.