Drago, une galaxie naine sans défaut

Drago, a spotless dwarf galaxy

• Auteur / Autrice : Mathieu Ségall
• Direction : Rodrigo Ibata
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galaxies -- Évolution

Galaxies naines

Halos galactiques

Matière noire (astronomie)

Résumé

Le but de cette thèse est de mieux contraindre les caractéristiques de Draco, notamment son halo de matière noire. J'ai utilisé plusieurs types d'observations : photométriques et spectroscopiques. Les différents relevés photométriques, obtenus avec les télescopes Isaac Newton Telescope et Canada-France-Hawaii Telescope, m'ont donné des renseignements sur la morphologie de Draco, avec notamment la construction de son profil de brillance de surface. J'ai aussi utilisé ces données pour rechercher directement des effets de marée dans son halo. Comme mes images sont plus profondes en magnitudes que celles des études précédentes, j'ai pu étudier la présence de surdensités dans la partie externe de son halo, notamment le long de son demi-grand axe. Le résultat a montré un halo lisse pour Draco. J'ai aussi pu mettre une contrainte sur la forme du coeur de Draco grâce à des images du centre de la galaxie obtenues par le Hubble Space Telescope. Il s'avère que le profil de brillance de Draco est plat en son centre. Les données spectroscopiques m'ont permis de mesurer la vitesse radiale de la galaxie naine ainsi que sa dispersion de vitesse et confirment les mesures précédentes. J'ai aussi pu tracer le profil de dispersion de vitesse en fonction de la distance. Il a montré que Draco possède un profil plat dans sa partie centrale. Tous ces résultats nous renseignent sur les caractéristiques du halo de matière noire. L'absence d'effets de marée dans le halo de cette galaxie naine confirme bien qu'il est massif. La partie centrale du profil de lumière et de la dispersion de vitesse de Draco apportent de fortes contraintes sur sa forme. Ces résultats sont en faveur d'un halo de matière noire avec un coeur plat. Ceci est en contradiction avec les simulations cosmologiques qui prédisent des halos piqués en leur centre. Ce type de contraintes peut donc servir à améliorer les simulations numériques, mais aussi notre compréhension de la formation des galaxies.

The aim of this thesis is to constrain the properties of Draco, especially its dark matter halo. I used different types of observations : photometric and spectroscopic. The photometric surveys, observed with the Isaac Newton Telescope and the Canadian-France-Hawaii Telescope, is used to determine the morphology of Draco, and in particular with the surface brightness profile. I also use these datasets to directly search for some tidal effects in its halo. As my observations are deeper in magnitude than those of the previous studies, I can study the presence of overdensities in the external parts of its halo, particularly along the major axis. The main result is that Draco has a smooth halo. I can also constrain the shape of the core of Draco with some observations at the center of this galaxy, observed with the Hubble Space Telescope. The surface brightness profile of Draco is flat in its central part. With the spectroscopic dataset, I can measure the radial velocity of this dwarf galaxy, but also its velocity dispersion. I find results that are similar to the prvious studies. I also construct the evolution of the velocity dispersion with distance. It shows a flat profile in the center of Draco. All these results give us some insights on the properties of the dark matter halo around Draco. The absence of tidal streams in the halo of this dwarf galaxy confirms that it is massive. The central part of the light profile and the profile of the velocity dispersion give some strong constraints on its shape. These results are in favor of a dark matter halo with a flat core. This is in contradiction with the cosmological simulations which predict halos with steep cores. These contraints can be used to improve the numerical simulations, but also our understanding on the formation of the galaxies.