Les propriétés physiques du milieu interstellaire des galaxies naines à faible métallicité

The physical properties in the interstellar medium of low-metallicity dwarf galaxies

• Auteur / Autrice : Diane Cormier
• Direction : Suzanne Madden
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique d'Ile-de-France
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matière interstellaire

Spectroscopie astronomique

Galaxies naines

Étoiles -- Composition chimique

Sursauts de formation d'étoiles

Résumé

Les galaxies naines locales à formation d'étoiles sont des laboratoires idéaux pour analyser les processus de formation d'étoiles à faible métallicité et le rôle de l'enrichissement en métaux sur les conditions physiques et, plus généralement, l'évolution des galaxies. Mon travail de thèse concerne l'étude des propriétés du gaz dans les galaxies naines du ''The Herschel Dwarf Galaxy Survey'', combinant observations et modélisation. J'ai examiné le rôle des traceurs les plus importants du milieu interstellaire (MIS) multi phases, de l'infrarouge moyen au submillimétrique. Je me suis particulièrement intéressée aux agents de refroidissement du gaz ionisé et du gaz neutre grâce à des observations du télescope spatial Herschel (e. G. Raies à [OIII] 88, [OI] 63, [CII] 157 micron), et de la moléculeCO provenant de la phase moléculaire, grâce à des observations au sol complémentaires. Les données sont interprétées avec des modèles de transfert radiatif afin d'en extraire les informations physiques (densité, champ de radiation, facteurs de remplissage). Ce travail a aidé à mieux comprendre la structure et les conditions physiques du MIS à faible métallicité. Il met en avant le caractère poreux du MIS des galaxies naines, où les photons ultraviolets provenant des régions de formation d'étoiles massives peuvent exciter le gaz sur de grandes distances. Cela entraine la présence d'un milieu diffus ionisé/neutre remplissant une grande partie du volume de la galaxie, des régions de photodissociation fragmentées, et peu de gaz moléculaire observé, le processus de photodissociation agissant à grande échelle.

In the framework of galaxy evolution, local star-forming dwarf galaxies are ideal laboratories to study star formation processes at low metallicity and the role of metal enrichment on the physical conditions. My thesis has focused on the study of the gas properties of the dwarf galaxies from ''The Herschel Dwarf Galaxy Survey'', combining observations and modeling efforts. I have investigated the role of the most important tracers of the multi-phase the interstellar medium (ISM), in the mid-infrared to submillimeter range. Particular attention was paid to the ionized and neutral gas coolants observed with Herschel Space Observatory (e. G. [OIII] 88, [OI]63, [CII] 157 micron lines), and to the CO molecule, probing the molecular phase, with complementary ground-based observations. The data are interpreted in physical terms (density, radiation field, filling factors) with radiative transfer models. This work has helped elucidate the structure and conditions of the low-metallicity ISM. It highlights the porosity of the ISM of dwarf galaxies, with ultraviolet photons from the massive star-forming regions excitinig the gas out to large distances. This results in the presence of large volume filling factor diffuse ionized/neutral gas, clumpy photodissociation regions, and little observed molecular gas due to large-scale photodissociation.