El ciclo bariónico se refiere al transporte de masa y a las transiciones de fase de la materia bariónica en el Universo, y en última instancia regula la formación de estrellas y el crecimiento de los agujeros negros supermasivos (SMBHs) en las galaxias a lo largo del tiempo cósmico. Los procesos del ciclo bariónico operan en múltiples escalas espaciales, que abarcan tres ámbitos distintos: el medio interestelar, el medio circungaláctico y el medio intergaláctico (ISM, CGM e IGM, respectivamente).
En esta tesis, abordo una serie de preguntas relacionadas con la imagen empírica actual de la emisión gaseosa a escala del ISM y el CGM a 𝑧 > 3 y su relación con el ciclo bariónico. Para ello, investigo dos sistemas de galaxias formadoras de estrellas a 𝑧 = 2.9 (el par con lente SGASJ1226) y 𝑧 = 4.5 (el grupo masivo J1000+0234), que exhiben emisión extendida de Lyman-alfa (Ly𝛼).
En el primer proyecto, utilizo datos de vanguardia del Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) para analizar el halo de Ly𝛼 de SGASJ1226. Aquí demuestro que el Ly𝛼 traza un flujo de salida (outflow) a escala del CGM, y que galaxias satélites pueden contribuir a la luminosidad del halo de Ly𝛼.
En el segundo proyecto, estudio las propiedades del gas frío en el sistema J1000+0234 mediante observaciones de alta resolución angular con ALMA del levantamiento CRISTAL. El resultado principal de este análisis es la detección de una pluma de gas emisora de [C ii] de 15 kpc de longitud que indica la presencia de gas frío en el CGM, aunque su origen sigue siendo incierto, con al menos cuatro escenarios en consideración.
Finalmente, en el tercer proyecto, presento el seguimiento con JWST de J1000+0234, que revela la presencia de dos grandes nebulosas emisoras de [O iii] dentro del sistema, probablemente alimentadas por un núcleo galáctico activo (AGN) oscurecido.
Esta tesis presenta una de las vistas más detalladas y multi-longitud de onda del gas alrededor de galaxias distantes hasta la fecha, destacando la complejidad del ciclo bariónico y los desafíos en la interpretación de estos conjuntos de datos tan detallados.
