L'origine des galaxies à raies d'émission en doubles-pics

The origin of double-peak emission-line Galaxies

• Auteur / Autrice : Daniel Maschmann
• Direction : Anne-Laure Melchior, Françoise Combes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et Astrophysique
• Date : Soutenance le 20/09/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Paris ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’étude du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères (Paris ; 2002-2024)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Observatoire de Paris (1667-....)
• Jury : Président / Présidente : Hélène Sol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne-Laure Melchior, Françoise Combes, Sara Ellison, Karen Masters, Igor Chilingarian, Philippe Amram
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sara Ellison, Karen Masters

Mots clés

Mots clés contrôlés

Formation stellaire

Galaxies -- Évolution

Mots clés libres

Taux de formation stellaire

Extinction de la formation stellaire

Noyau actif de galaxie

Flux radio des galaxies

Évolution des galaxies

Radio flux of galaxies

Active galactic nuclei

Star formation rate

Star formation quenching

Galaxy evolution

Résumé

Compréhension de leur évolution au cours du temps cosmique. Les fusions de galaxies jouent un rôle particulièrement important car elles peuvent transformer la morphologie des galaxies et alimenter leur formation d'étoiles. Comme les galaxies issues d'une fusion peuvent atteindre un état dynamique stabilisé rapidement après une fusion ou qu'il se peut qu'elle ne soient pas identifiées comme issues d'une fusion en raison d'un manque de résolution, les méthodes de détection sont cruciales pour les étudier. Les galaxies à raies d'émission doubles ont été beaucoup utilisées afin d'identifier les noyaux actifs de galaxies doubles qui correspondent à des étapes tardives des fusions de galaxies. Dans cette thèse, une discussion plus générale sur le phénomène des galaxies à raies d'émission à doubles-pics est présentée. À cette fin, un échantillon de galaxies à doubles-pics composé de 5663 galaxies est sélectionné dans le Sloan Digital Sky Survey et ses propriétés sont étudiées en détail.Afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents, les signatures de doubles-pics apparaissant dans les modèles de disques et les simulations de galaxies isolées et de fusions de galaxies sont analysées. Des sous-échantillons plus petits de galaxies à doubles-pics, montrant à la fois des activités significatives du trou noir super-massif et une formation d'étoiles accrue, sont discutés séparément car ils représentent un échantillon particulier de fusions. Pour mieux comprendre le lien entre la formation d'étoiles et les galaxies à raies d'émission à doubles-pics, des observations de gaz moléculaire, réalisées avec le télescope de 30m de l'IRAM, sont présentées et analysées. En conclusion, les barres et les fusions mineures sont nettement privilégiées comme explications des signatures à doubles-pics car cohérentes avec les caractéristiques trouvées.Cette thèse montre que les galaxies à raies d'émission à doubles-pics sont un aspect important pour les observations à haut redshift et représentent une méthode potentielle d'identification des fusions de galaxies dans les grands relevés à venir.

A central aspect in understanding how galaxies evolved over cosmic time is to characterise their mass growth. Galaxy merger, in particular, play an important role, since they can transform the galaxy's morphology and fuel star formation. Since galaxy mergers can rapidly relax after colliding or cannot be identified as such due to a lack of resolution, detection methods are crucial to study them.double-peak emission-line galaxies have been used extensively in order to identify dual active galactic nuclei which are late stages of galaxy mergers.In this thesis, a more general discussion on the phenomenon of double-peak emission-line galaxies is presented. To this end, a double-peak galaxy sample consisting of 5,663 galaxies is selected from the Sloan Digital Sky Survey and the properties are studied in detail. To get a deeper understanding in the underlying mechanisms, double-peak signatures arising in disc models and simulations of isolated galaxies and galaxy mergers are analysed.Smaller sub samples of double-peak galaxies, showing both, significant activities of the super-massive black hole and enhanced star formation are discussed separately as they present a peculiar merger sample. To further understand the connection between star formation and double-peak emission-line galaxies molecular gas observations, conducted with the IRAM 30m telescope, are presented and analysed.In conclusion, there is a clear favouring of bar structures and minor mergers, which can explain the observed double-peak signatures and are also consistent with the characteristics found. This thesis shows that double-peak emission-line galaxies are an important aspect for high redshift observations and present a potential method of identifying galaxy mergers in larger upcoming surveys.