Étude des propriétés des galaxies dans les structures filamentaires

The environmental effects of the LSS : characterization of the baryonic components

• Auteur / Autrice : Iris del Carmen Santiago Bautista
• Direction : Etienne Pointecouteau, Cesar Caretta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie
• Date : Soutenance le 25/02/2020
• Etablissement(s) : Toulouse 3 en cotutelle avec Universidad de Guanajuato (México)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Toulouse ; 2011-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Baryons

Simulation par ordinateur

Galaxies -- Amas

Mots clés libres

Galaxies

Amas

Structure à grande échelle de l’univers

Astrophysique de galaxies

Cosmologie

Evolution des galaxies

Analyse de données

Galaxies

Galaxy groups

Large scale structure of the Universe

Clusters

Cosmology

Galaxies evolution

Data analisis

Résumé

La composante baryonique de la structure à grande échelle de l’Univers est composée de concentration de gaz et de galaxies, donnant lieu à des groupes, à des amas, à des filaments allongés et à des murs étendus. Ces structures peuvent suivre la distribution de matière noire dans l’Univers. Néanmoins, selon le modèle cosmologique actuel, l’ensemble des matières baryoniques dans l’Univers n’a pas encore été observé. Cependant, les simulations numériques nous suggèrent qu’entre la moitié et deux tiers des parties des baryons sont localisées entre les amas de galaxies et peuplent les structures qui les relient. Les structures les plus concentrées, que nous appelons ici « des systèmes » (i.e. groupes et amas), ont généralement des gaz à haute concentration et une température élevée (1 - 10 keV). Cette température se refroidit en émettant des photons qui sont observables en rayons X. De plus les gaz interagissent avec les photons du fond diffuse cosmologique par l’effet Sunyaev–Zel'dovich (SZ) , observable à longueur d’onde millimétrique. Dans les filamentaires et murs qui sont des structures moins denses, les baryons sont probablement dans un état moins dense et à une température modérée (0.01 - 1 keV). Ces gaz tièdes sont appelés WHIM (Warm Hot Intergalactic Medium). Pendant cette Thèse de doctorat nous étudions les effets environnementaux associés aux différents composants de la structure à grande échelle de l’Univers. Pour les systèmes, l'objectif est la caractérisation du milieu intra amas en utilisant l’effet SZ. Pour cela nous utilisons les observations du satellite Planck et de l’Atacama Cosmological Télescope (ACT) afin d’analyser les profils de pression pour un échantillon d’amas de faible masse. D'autre part, pour l'étude des structures à faible densité (structures filamentaires). Nous avons construit un échantillon de candidats à filaments, cet échantillon se compose des chaînes d’amas reliées en une structure de super amas de galaxies. Notre objectif est de prouver leur nature filamentaire et de caractériser ses composants (galaxies, amas et gaz).

The baryonic component of the Large Scale Structure (LSS) of the Universe is composed by concentrations of gas and galaxies forming groups, clusters, elongated filaments and widely spread sheets which probably underline the distribution of dark matter. Nevertheless, according to the current cosmological models, most of the baryonic material in the Universe has not yet been directly observed. Numerical simulations suggest that from one-half to two-thirds of all baryons may be located out of clusters of galaxies, pervading the structures between them. The most concentrated structures, which we call systems of galaxies (i.e., groups and clusters) usually contain high density hot gas (1 - 10 keV) that cools radiatively, emits at X-rays wavelengths and interacts with the cosmic microwave background at millimeter wavelengths (Sunyaev Zel'dovich effect, SZ). For the less dense structures, filaments and sheets, the baryons are probably in moderately hot gas phase (0.01 - 1 keV), commonly named as warm hot intergalactic medium (WHIM). In this PhD Thesis, we study the environmental effects associated to the different components of the LSS. For the galaxy systems, we aim to characterize the intra cluster medium (ICM) through the analysis of the S-Z effect. We employ the ACT and Planck data to analyze the gas pressure profiles of a sample of low mass galaxy clusters. For the least dense structures, we assembled a sample of filament candidates composed by chains of clusters that are located inside superclusters of galaxies. We aim to probe the filament structure skeletons and characterize their components (galaxies, groups/clusters and gas).