Amas stellaires galactiques et extragalactiques : effets dynamiques de la galaxie hôte

Galactic and extragalactic star clusters : dynamical effects of the host galaxy

• Auteur / Autrice : Gilles Bergond
• Direction : Ana Gómez, Jean Guibert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Observatoire de Paris (1667-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Nicole Capitaine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ana Gómez, Jean Guibert, Denis Burgarella, Kenneth Janes, Françoise Combes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Denis Burgarella, Kenneth Janes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Étoiles -- Populations

Galaxies -- Amas

Étoiles -- Amas

Résumé

Cette thèse s’intéresse à la structure et à la dynamique des amas ouverts et globulaires de la Galaxie, avec une extension aux systèmes d’amas stellaires extragalactiques. Il s’agit de mieux comprendre les processus qui régissent l’évolution des amas stellaires, en particulier en tenant compte des effets produits sur ceux-ci par le potentiel de leur galaxie hôte, c’est-à-dire les effets de marées. La détection de ces phénomènes, qui modifient la structure spatiale individuelle des amas stellaires et les propriétés d’un système d’amas dans son ensemble, requiert notamment des observations photométriques multi-bandes et à grand champ. Des amas ouverts proches ont été étudiés sur des paires de plaques de Schmidt digitalisées. Après sélection des membres probables des amas dans les diagrammes couleur-magnitude obtenus, une transformée en ondelettes a permis d’étudier la structure spatiale des amas. Des extensions attribuées aux effets de marée – par comparaison à des simulations de l’attraction du Bulbe et du choc discal – ont été décelées dans chacun d’eux. Pour l’étude d’objets plus lointains, il fallait compléter les données existantes par des observations photométriques profondes avec des mosaïques de CCDs. Nous avons ainsi pu déceler des queues de marée autour de plusieurs amas stellaires binaires du Grand Nuage de Magellan. Enfin, nous avons étendu ce travail à l’étude de systèmes d’amas stellaires en dehors du Groupe Local, en observant l’amas Fornax et des groupes compacts de galaxie notamment pour y détecter des amas stellaires « vagabonds », éjectés dans le milieu intergalactique. Ces observations, comparées à des simulations de systèmes d’amas d’étoiles peuvent apporter des contraintes sur les scénarios de formation et d’évolution des galaxies, en même temps qu’éclairer l’origine des diverses populations stellaires.

The subject of the thesis is the structure and dynamics of open and globular clusters in the Galaxy, as well as extragalactic star cluster systems. The aim is to better understand the processes controlling the evolution of stellar clusters, in particular when one takes into account tidal effects which disturb the spatial structure of individual star clusters and the overall distribution of the objects around their host galaxy. For resolved clusters, the detection of tidal tails requires multi-band, wide-field observations. Nearby open clusters were studied on digitized Schmidt plates. Once selected the probable cluster members in the colour-magnitude diagrams, a wavelet transform was used to reveal the shape of the clusters. The tidal extensions detected have been compared to the results of numerical simulations (Bulge attraction and Disk shocking). For the study of more distant objects, deeper images obtained from large format CCDs were needed. They allowed us to discover tidal tails around several binary but also isolated star clusters in the Large Magellanic Cloud. Finally, we have started to extend this work to the study of star cluster systems beyond the Local Group. In particular, we observed the Fornax cluster of galaxies and the compact group HCG 90 in order to detect wanderer globular clusters, ejected into the intergalactic space by strong dynamical phenomena occurring between galaxies. These new observations will be compared to numerical simulations of star cluster systems within groups of galaxies. This will bring interesting clues on the formation and evolution galaxies, as well as give new insights in the origin of various stellar populations.