Cinématique et dynamique galactiques

Galatics kinematics and dynamics

• Auteur / Autrice : Jérôme Leca
• Direction : Olivier Bienaymé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance le 08/02/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Observatoire astronomique de Strasbourg
• Jury : Président / Présidente : Annie Robin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoit Famaey
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ana Gómez, Céline Reylé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Halos galactiques

Cinématique

Modèles mathématiques

Dynamique stellaire

Mots clés libres

Dynamique

Cinématique

Fonction de distribution

Stäckel

Galaxie

Modèle galactique de Besançon

Dynamic

Kinematic

Distribution function

Stäckel

Galaxy

Besançon Galactic Model

Résumé

Les modèles galactiques auto-cohérents sont nécessaires pour analyser et interpréter les comptages d’étoiles, les distributions de densité stellaire et la cinématique stellaire, dans le but de comprendre la formation et l’évolution de notre Galaxie. Cette thèse a pour but de modifier et améliorer l’auto-cohérence dynamique du modèle galactique de Besançon (BGM) dans le cas d’un potentiel gravitationnel stationnaire et axisymétrique. Chaque orbite stellaire est modélisée en déterminant une troisième intégrale du mouvement de Stäckel. Une fonction de distribution de Shu généralisée avec trois intégrales du mouvement est utilisée pour modéliser la fonction de distribution stellaire. Cette nouvelle version du BGM est comparée avec la précédente version axisymétrique BGM2014 et nous trouvons que les deux versions ont des densités similaires pour chaque composante. L’auto-cohérence dynamique est améliorée et peut être testée en retrouvant les forces et le potentiel via les équations de Jeans appliquées à chaque fonction de distribution stellaire. Les forces sont retrouvées avec une précision meilleure que 1 % sur la plupart du volume galactique.

Dynamically self-consistent galactic models are necessary for analysing and interpreting star counts, stellar density distributions, and stellar kinematics in order to understand the formation and the evolution of our Galaxy. This thesis aims to modify and improve the dynamical self-consistency of the Besançon Galaxy model in the case of a stationary and axisymmetric gravitational potential. Each stellar orbit is modelled by determining a Stäckel approximate integral of motion. Generalised Shu distribution functions (DFs) with three integrals of motion are used to model the stellar distribution functions. This new version of the Besançon model is compared with the previous axisymmetric BGM2014 version and we find that the two versions have similar densities for each stellar component. The dynamically self-consistency is improved and can be tested by recovering the forces and the potential through the Jeans equations applied to each stellar distribution function. Forces are recovered with an accuracy better than 1 % over most of the volume of the Galaxy.