La Via Làctia com a laboratori per a la matèria fosca, la formació de galàxies i els estudis de dinàmica estel·lar

En el model cosmològic estàndard, la matèria fosca proporciona els pous potencials primordials en els quals els barions poden ser capturats. En aquest model, les galàxies creixen jeràrquicament a través de la condensació de gas en estrelles al centre dels halos i fusions de matèria fosca per als quals la matèria fosca proporciona el fons necessari perquè funcioni la friccions dinàmica. Els models de matèria fosca fan una sèrie de prediccions falsificables a escales galàctiques que encara s’han de provar, en particular sobre l'estructura dels halos de matèria fosca i la superabundància des de la galaxia que alberga els halos i possiblement fins els halos de massa terrestre (en el cas de la matèria fosca freda), que són sensibles a la naturalesa de la matèria fosca. La nostra posició en la Via Làctia ens ofereix una oportunitat única d'investigar la distribució de la matèria a través de la dinàmica estel·lar amb grans estudis (astromètrics, fotomètrics i espectroscòpics), però també la seva formació mitjançant l'accés a informació complementària codificada en les seves poblacions estel·lars (fase-espai, química, edat). Junta, tota aquesta informació pot utilitzar-se per inferir, datar i examinar diverses etapes de la formació i l'acoblament de galàxies en una galaxia L*, però també per estudiar les propietats de les galàxies progenitores que formen l'halo estel·lar. Això fa que la Via Làctia sigui un lloc únic per estudiar les galàxies d'alta Z en el nostre pati còsmic. El satèl·lit Gaia està obrint noves portes per sondejar complexos processos dinàmics que operen a petita i gran escala, marcant el començament d'una nova era per a l'estudi de la dinàmica galàctica, però també de com es comporta la matèria fosca a grans i petites escales. Discutiré alguns dels meus recents treballs i futures direccions per al camp en l'era post-Gaia dels estudis espectroscòpics basats en terra (WEAVE, SDSS-V, 4MOST), el LSST i super connexió amb l'era dels telescopis de 30 m.