Thèse soutenue

Le programme CARLA-Hubble : confirmation spectroscopique, et activité stellaire des galaxies, de structures riches à 1.4 < z < 2.8
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Auteur / Autrice : Gaël Noirot
Direction : Simona MeiJoël Vernet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique. Astronomie, Astrophysique
Date : Soutenance le 18/09/2017
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (Paris ; 2002-....)
établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Florence Durret
Examinateurs / Examinatrices : Simona Mei, Joël Vernet, Florence Durret, Véronique Buat, Adriano Fontana
Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Buat, Adriano Fontana

Mots clés

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Résumé

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Les études détaillées d'amas de galaxies confirmés à grands redshifts sont peu nombreuses. L’objectif de cette Thèse est d’établir le premier catalogue d'amas confirmés spectroscopiquement à grand redshift et, pour la première fois à ces redshifts, d’étudier de manière statistique les propriétés des galaxies membres des amas. Dans cette Thèse, nous caractérisons et étudions 20 candidats amas à redshifts 1.4 < z < 2.8 parmi les candidats les plus prometteurs de l’échantillon CARLA. Nous réduisons et analysons des données spectroscopiques grism sans fente et imagerie proche-infrarouge des amas candidats, obtenues avec le télescope spatial Hubble. Nous mesurons plus de 700 redshifts au sein des champs observés, et confirmons spectroscopiquement 16 amas CARLA dans l’intervalle 1.4 < z < 2.8; ces amas sont associés à des noyaux galactiques actifs à fortes émissions radios (RLAGN) en leur centre, par sélection. Cet effort fait plus que doubler le nombre d’amas confirmés à ces redshifts. Nous étudions également le taux de formation stellaire des galaxies membres des amas en fonction de leur masses stellaires, et de la distance aux RLAGN. Nous trouvons que les galaxies membres massives sont situées sous la séquence principale jusqu’à z=2, ce qui suggère déjà à ces redshifts une évolution accélérée des galaxies massives au sein des amas. Nous trouvons également une concentration plus importante de membres actifs à plus petits rayons des RLAGN, jusqu’à z=2. Ceci est en accord avec un renversement de la relation densité vs. taux de formation stellaire pour nos amas CARLA à 1.4 < z < 2.0, ce qui suggère que les amas CARLA représentent une phase de transition de l’évolution des galaxies au sein des amas. Nous étudions également les populations stellaires de deux de nos amas confirmés à redshift z=2.0. Nous analysons les relations couleurs-couleurs et couleurs-magnitudes de ces deux amas et montrons que l’une des structures à z=2 possède une séquence rouge de galaxies passives. Globalement, nos résultats démontrent que les amas CARLA représentent des structures riches comprenant des populations mixtes de galaxies évoluées et massives sans formation stellaire, et des galaxies actives formant des étoiles. Cet échantillon sans précédent de 16 amas confirmés spectroscopiquement dans l’intervalle de redshift 1.4 < z < 2.8 constitue un échantillon idéal pour étudier statistiquement la phase de transition des amas de galaxies, ainsi que les mécanismes de suppression de la formation stellaire. (Abrégé)