Formation D'étoiles Et D'amas Stellaires Dans Les Collisions de Galaxies PDF Download
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Author: Pierre-Emmanuel Belles Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
Book Description
Mergers are known to be essential in the formation of large-scale structures and to have a significant role in the history of galaxy formation and evolution. Besides a morphological transformation, mergers induce important bursts of star formation. These starburst are characterised by high Star Formation Efficiencies (SFEs) and Specific Star Formation Rates, i.e., high Star Formation Rates (SFR) per unit of gas mass and high SFR per unit of stellar mass, respectively, compared to spiral galaxies. At all redshifts, starburst galaxies are outliers of the sequence of star-forming galaxies defined by spiral galaxies. We have investigated the origin of the starburst-mode of star formation, in three local interacting systems: Arp 245, Arp 105 and NGC 7252. We combined high-resolution JVLA observations of the 21-cm line, tracing the HI diffuse gas, with UV GALEX observations, tracing the young star-forming regions. We probe the local physical conditions of the Inter-Stellar Medium (ISM) for independent star-forming regions and explore the atomic-to-dense gas transformation in different environments. The SFR/HI ratio is found to be much higher in central regions, compared to outer regions, showing a higher dense gas fraction (or lower HI gas fraction) in these regions. In the outer regions of the systems, i.e., the tidal tails, where the gas phase is mostly atomic, we find SFR/HI ratios higher than in standard HI-dominated environments, i.e., outer discs of spiral galaxies and dwarf galaxies. Thus, our analysis reveals that the outer regions of mergers are characterised by high SFEs, compared to the standard mode of star formation. The observation of high dense gas fractions in interacting systems is consistent with the predictions of numerical simulations; it results from the increase of the gas turbulence during a merger. The merger is likely to affect the star-forming properties of the system at all spatial scales, from large scales, with a globally enhanced turbulence, to small scales, with possible modifications of the initial mass function. From a high-resolution numerical simulation of the major merger of two spiral galaxies, we analyse the effects of the galaxy interaction on the star forming properties of the ISM at the scale of star clusters. The increase of the gas turbulence is likely able to explain the formation of Super Star Clusters in the system. Our investigation of the SFR-HI relation in galaxy mergers will be complemented by high-resolution HI data for additional systems, and pushed to yet smaller spatial scales.
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Book Description
Mergers are known to be essential in the formation of large-scale structures and to have a significant role in the history of galaxy formation and evolution. Besides a morphological transformation, mergers induce important bursts of star formation. These starburst are characterised by high Star Formation Efficiencies (SFEs) and Specific Star Formation Rates, i.e., high Star Formation Rates (SFR) per unit of gas mass and high SFR per unit of stellar mass, respectively, compared to spiral galaxies. At all redshifts, starburst galaxies are outliers of the sequence of star-forming galaxies defined by spiral galaxies. We have investigated the origin of the starburst-mode of star formation, in three local interacting systems: Arp 245, Arp 105 and NGC 7252. We combined high-resolution JVLA observations of the 21-cm line, tracing the HI diffuse gas, with UV GALEX observations, tracing the young star-forming regions. We probe the local physical conditions of the Inter-Stellar Medium (ISM) for independent star-forming regions and explore the atomic-to-dense gas transformation in different environments. The SFR/HI ratio is found to be much higher in central regions, compared to outer regions, showing a higher dense gas fraction (or lower HI gas fraction) in these regions. In the outer regions of the systems, i.e., the tidal tails, where the gas phase is mostly atomic, we find SFR/HI ratios higher than in standard HI-dominated environments, i.e., outer discs of spiral galaxies and dwarf galaxies. Thus, our analysis reveals that the outer regions of mergers are characterised by high SFEs, compared to the standard mode of star formation. The observation of high dense gas fractions in interacting systems is consistent with the predictions of numerical simulations; it results from the increase of the gas turbulence during a merger. The merger is likely to affect the star-forming properties of the system at all spatial scales, from large scales, with a globally enhanced turbulence, to small scales, with possible modifications of the initial mass function. From a high-resolution numerical simulation of the major merger of two spiral galaxies, we analyse the effects of the galaxy interaction on the star forming properties of the ISM at the scale of star clusters. The increase of the gas turbulence is likely able to explain the formation of Super Star Clusters in the system. Our investigation of the SFR-HI relation in galaxy mergers will be complemented by high-resolution HI data for additional systems, and pushed to yet smaller spatial scales.
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LES TRAVAUX PRESENTES PORTENT SUR LA FORMATION D'ETOILES DANS L'ENVIRONNEMENT INHABITUEL DES DEBRIS D COLLISION, ETUDIEE POUR LA PREMIERE FOIS EN TANT QUE TELLE. CES REGIONS PARTICULIERES ONT UN MILIEU INTERSTELLAIRE, EN PARTICULIER UNE METALLICITE, SIMILAIRE A CELUI DES REGIONS DE FORMATION D'ETOILES DANS LES DISQUES GALACTIQUES TOUT EN NE SUBISSANT PAS CERTAINS EFFETS D'ENVIRONNEMENT COMME LES ONDES DENSITE DES BRAS SPIRAUX PAR EXEMPLE. CETTE ETUDE A ETE MENEE SUR UNE SELECTION DE SYSTEMES EXCEPTIONNELS AYANT EN COMMUN D'AVOIR EJECTE DE GRANDES QUANTITES DE GAZ DANS LE MILIEU INTERGALACTIQUE ET PRESENTANT DES REGIONS INTERGALACTIQUESl DE FORMATION D'ETOILES. DES OBSERVATIONS MULTI-LONGUEURS D'ONDE, TANT PI QUE PROVENANT D'ARCHIVES, EN SPECTROSCOPIE ET EN IMAGERIE ALLANT DE L'ULTRAVIOLET LOINTAIN A L'INFRAROUGE MOYEN ONT ETE UTILISEES. EN OUTRE UN MODELE A ETE CONSTRUIT PERMETTANT DE REPRODUIRE LES DISTRIBUTIONS SPECTRALES D'ENERGIE DES REGIONS INTERGALACTIQUES DE FORMATION D'ETOILES AfiN DE CONTRAINDRE LEUR HISTOIRE DE FORMATION D'ETOILES, LEUR EXTINCTION ET LEUR FRACTION D'ETOILES PROVENANT DU DISQUE DES GALAXIES PARENTS. DES COMPARAISONS ONT AUSSI ETE MENEES SUR LES ESTIMATIONS DES TAUX DE FORMATION D'ETOILES EN INFRAROUGE, HA AINSI QU'EN ULTRAVIOLET. CETTE THESE A PERMIS D'APPORTER LES RESULTATS NOUVEAUX PRINCIPAUX SUIVANTS : - CERTAINES REGIONS SEMBLENT DEPOURVUES DE TOUTE POPULATION D'ETOILES AGEES, CE SONT DES LABORATOIRES IDEAUX POUR L'ETUDE DE LA FORMATION D'ETOILES ; -L'ESTIMATEUR DU TAUX DE FORMATION D'ETOILES A PARTIR DE L'INFRAROUGE MOYEN EST AUSSI FIABLE QU'IL L'EST POUR LES GALAXIES SPIRALES ; - LA DISPERSION DES ESTIMATIONS DE TAUX DE FORMATION D'ETOILES DANS DIFFERENTES BANDES EST SIMILAIRE A CELLE OBSERVEE DANS LES GALAXIES SPIRALES ET ELLE EST PRINCIPALEMENT DUE A DES EFFETS D'AGE ;- LA COMBINAISON DE LA RAIE HA NON CORRIGEE DE L'EXTINCTION ET DE L'EMISSION EN INFRAROUGE MOYENPRODUIT UNE BONNE ESTIMATION DU TAUX DE FORMATION D'ETOILES REEL ;- UNE FRACTION IMPORTANTE DE LA FORMATION D'ETOILES, POUVANT ATTEINDRE 85%, SE PRODUIT DANS LE MILIEU INTERGALACTIQUE MONTRANT QUE POUR UN UNIVERS JEUNE OU CE TYPE DE SYSTEME EST BEAUCOUP PLUS REPANDU QUE DANS L'UNIVERS PROCHE, LA FORMATION D'ETOILES DANS LES DEBRIS DE COLLISION POURRAIT ETRE UN FACTEUR IMPORTANT D'ENRICHISSEMENT DU MILIEU INTERGALACTIQUE.
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L'objectif de mon travail de thèse a consisté à tenter de comprendre quels sont les mécanismes principaux à l'origine de la formation d'étoiles dans les galaxies au cours des derniers dix milliards d'années. Alors qu'il avait été proposé dans le passé que le rôle des fusions de galaxies était dominant pour expliquer l'allumage de la formation d'étoiles dans les galaxies lointaines formant leurs étoiles à de très grands taux, des études plus récentes ont au contraire mis en évidence des lois d'échelles reliant le taux de formation d'étoiles des galaxies à leur masse stellaire ou masse de gaz. La faible dispersion de ces lois semblait être en contradiction avec l'idée d'épisodes stochastiques violents de formation stellaire liés à des interactions, mais plutôt en accord avec une nouvelle vision de l'histoire des galaxies où celles-ci sont nourries de manière continue en gaz intergalactique.Nous nous sommes particulièrement intéressés à l'une de ces lois d'échelles, la relation entre le taux de formation d'étoiles (SFR) et la masse stellaire des galaxies, appelées communément la séquence principale des galaxies à formation d'étoiles. Nous avons étudié cette séquence principale, SFR-M*, en fonction de la morphologie et d'autres paramètres physiques comme le rayon, la couleur, la clumpiness. Le but étant de comprendre l'origine de la dispersion de cette relation en lien avec les processus physiques responsables de cette séquence afin d'identifier le mode principal de formation d'étoile gouvernant cette séquence. Ce travail a nécessité une approche multi-longueurs d'ondes ainsi que l'utilisation de simulations de profils de galaxies pour distinguer les différents types morphologiques de galaxies impliqués dans la séquence principale.
Author: F. Matteucci Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 9780792366799 Category : Medical Languages : en Pages : 644
Book Description
This review of the most up-to-date observational and theoretical information concerning the chemical evolution of the Milky Way compares the abundances derived from field stars and clusters, giving information on the abundances and dynamics of gas.
Author: Pierre-Emmanuel Belles
Author: Pierre-Emmanuel Belles
Author: Médéric Boquien
Author: Fadia Salmi
Author: F. Matteucci