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Divoy, Claire. Etude des processus d'assemblage des galaxies au cours des 10 derniers milliards d'années grâce à la spectroscopie 3D

Divoy, Claire (2014). Etude des processus d'assemblage des galaxies au cours des 10 derniers milliards d'années grâce à la spectroscopie 3D.

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Résumé en francais

On connait aujourd'hui les principaux processus impliqués dans l'assemblage des galaxies au fil du temps: l'accrétion de gaz froid, les fusions, les éjections de gaz, les rétro-actions... Chacun de ces processus joue un rôle. Mais lequel exactement et quand est-il le plus efficace? Ces questions, aujourd'hui encore débattues, représentent un des principaux enjeux de l'astrophysique extragalactique actuelle. Dans cette thèse, nous avons abordé cette problématique en étudiant la composition chimique des galaxies, à travers la métallicité et l'influence des différents processus sur la répartition des éléments chimiques au sein des galaxies. Nous avons ainsi étudié un échantillon de 84 galaxies à des redshifts compris entre 1 et 2. Elles constituent un échantillon représentatif des galaxies formant des étoiles à cette époque cosmique, et ont été observées dans le cadre du programme MASSIV avec le spectrographe à intégral de champs SINFONI au VLT. Grâce à cette technique, aussi appelée spectroscopie 3D, il est à présent possible d'étudier les propriétés intégrées des galaxies mais aussi leurs propriétés résolues telles que leur cinématique et leur gradient de métallicité. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié les relations existant entre la métallicité, la masse stellaire et le taux de formation d'étoiles des galaxies MASSIV ainsi que leur évolution avec le temps cosmique. Nous avons constaté une évolution de la relation masse-métallicité, compatible avec d'autres études réalisées à ces redshifts. Par contre, notre étude de la relation fondamentale de métallicité n'a pas été aussi concluante. En effet, nos données semblent montrer une évolution de cette relation avec le redshift mais les incertitudes sur les mesures sont trop importantes et l'échantillon trop petit pour confirmer la tendance. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la répartition de la métallicité dans les galaxies. Nous avons pour cela calculé les gradients de métallicité de neuf galaxies MASSIV. Nous avons trouvé le même type de comportement que celui constaté pour les galaxies du premier échantillon de MASSIV: certaines galaxies présentent des gradients positifs. La métallicité est donc plus élevée dans les zones extérieures que dans le centre de ces galaxies. Pour finir, nous présentons une analyse des gradients de métallicité de simulations hydrodynamiques de galaxies semblables à celles du relevé MASSIV. Cette étude nous a permis de mieux comprendre les effets de la résolution et du rapport signal sur bruit sur la détermination des gradients de métallicité des galaxies spatialement résolues. L'étude de la métallicité des galaxies à grands redshifts ainsi que des variations d'abondances de métaux en leur sein est un domaine de recherche assez récent et donc relativement incertain. Un grand nombre de paramètres, encore peu contraints, peuvent influencer les valeurs des indicateurs utilisés dans ces études. De ce fait, les analyses réalisées dans ce domaine et en particulier dans cette thèse sont encore prospectifs. Des analyses plus précises pourront certainement être réalisées dans les prochaines années grâce aux nouveaux moyens d'observations.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Contini, Thierry
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP), UMR 5277
Mots-clés libres :Galaxie - Métallicité - Abondance - Assemblage - Spectroscopie - Intégrale de champs - MASSIV - VLT
Sujets :Sciences de l'univers
Déposé le :17 Apr 2015 17:01