En un Universo dominado por materia oscura fría (del inglés CDM), se espera que el crecimiento de las galaxias ocurra jerárquicamente, es decir, que las fusiones de sistemas pequeños formen galaxias cada vez más grandes. Esta teoría ha tenido mucho éxito describiendo la evolución de estructuras a gran escala (del orden del Mpc; filamentos y cúmulos de galaxias) y parece funcionar bien para formar
galaxias elípticas. Sin embargo, los discos estelares de galaxias espirales masivas, como el de nuestra Vía Láctea (del inglés MW), son sistemas frágiles que pueden no sobrevivir a una fusión violenta. Por tanto surge la pregunta: ¿cómo se forman estos discos gigantes? Este problema se ha discutido ampliamente en simulaciones, pero aún faltan restricciones observacionales sistemáticas. El proyecto que proponemos (Coordinando BEARD - COBEARD) tiene como objetivo cuantificar del crecimiento de galaxias similares a la MW a través de dos pilares principales: un conjunto de datos único proporcionado por el Programa de Tiempo Internacional (del inglés ITP) BEARD y novedosas herramientas de análisis. BEARD (Bulgeless Evolution And the Rise of Discs; PI: J. Méndez-Abreu) es un ITP al que se le concedieron 78 noches de observación para observar una muestra limitada en volumen de 66 galaxias similares a la MW, es decir, espirales masivas con bulbos pequeños. En la actualidad se sabe que la MW también alberga una barra estelar, pero el papel que juegan estas estructuras en el crecimiento de las galaxias (por ejemplo en el encendido/apagado de la formación estelar) aún no está claro. La muestra BEARD incluye convenientemente un 60% de galaxias barradas, lo que nos permitirá estudiar su efecto. BEARD proporciona una base de datos con múltiples modos de observación: imágenes muy profundas (WFC@INT), espectroscopía de rendija larga (DOLORES@TNG), espectroscopía de campo integral (MEGARA@GTC), imágenes de banda estrecha (IO:O@LT). Además existen datos de espectroscopía de campo integral con MUSE@VLT disponibles para 9 galaxias (incluidas 3 barras). La colaboración BEARD está formada por un equipo internacional de 25 expertos en observaciones y simulaciones con el objetivo de comprender si el crecimiento de galaxias tipo MW puede reconciliarse con el modelo CDM. Con esta propuesta, se dispondrá del apoyo económico para liderar y coordinar la explotación de BEARD, garantizando así el éxito de este ITP y recuperando la inversión realizada por la comunidad española en este programa observacional. Se renovará la página web de BEARD creando una base de datos accesible para la comunidad internacional, incluyendo los productos del análisis de los datos de BEARD, asegurando su carácter de legado. Además, COBEARD tiene dos objetivos científicos específicos a desarrollar por el nuevo equipo (los dos IP, un investigador postdoctoral y un estudiante predoctoral de FPI): SO1) analizar el crecimiento de las galaxias espirales masivas a través de su historia de formación estelar y otros diagnósticos de sus poblaciones estelares (abundancia relativa de elementos). Este análisis se realizará no solo en las galaxias en su conjunto, sino también en las estructuras estelares aisladas (bulbos,
discos y barras) utilizando nuestro nuevo código de descomposición espectrofotométrico C2D; SO2) estudiar la historia de las fusiones pasadas de galaxias tipo MW mediante la caracterización de estructuras de bajo brillo superficial y la fracción de masa acumulada en sus halos estelares.