Formation des galaxies : mécanismes internes et processus cosmologiques

par Marie Martig

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace. Astronomie et Astrophysique

Sous la direction de Frédéric Bournaud.


  • Résumé

    Cette thèse s'intéresse à la formation et l'évolution des galaxies dans un contexte cosmologique. Les simulations cosmologiques ont permis de mettre en évidence deux modes majeurs de formation des galaxies : la croissance hierarchique par fusions successives et la croissance par accrétion de gaz froid à partir de filaments cosmiques. Cependant, ces simulations prennent rarement en compte les mécanismes ayant lieu à plus petite échelle, alors que l'évolution interne qui résulte de ces mécanismes est pourtant un facteur clé pour comprendre comment les galaxies se forment et évoluent. Grâce à une nouvelle technique de simulation que j'ai développée, je me suis d'abord intéressée aux couleurs des galaxies, et plus particulièrement au rougissement des galaxies elliptiques. J'ai montré que le gaz contenu dans une galaxie elliptique pouvait être en fait stabilisé contre la formation stellaire par le simple fait que la composante stellaire de la galaxie se trouvait dans un sphéroide, et non pas dans un disque. L'originalité de mécanisme est qu'il peut expliquer la couleur rouge de certaines galaxies elliptiques qui contiennent des réservoirs de gaz froid. J'ai également étudié la formation des galaxies spirales : la plupart des simulations cosmologiques ne réussissent pas à expliquer la formation de galaxies comme la Voie Lactée, c'est à dire avec un grand disque et un petit bulbe central. J'ai montré que ce problème pouvait être en partie résolu en prenant en compte dans les simulations un mécanisme relativement peu étudié jusqu'à présent : la perte de masse des étoiles par le biais de mécanismes tels les vents stellaires et les explosions de nébuleuses planétaires.

  • Titre traduit

    Galaxy formation : internal mechanisms and cosmological processes


  • Résumé

    This thesis is devoted to galaxy formation and evolution in a cosmological context. Cosmological simulations have unveiled two main modes of galaxy growth: hierarchical growth by mergers and accretion of cold gas from cosmic filaments. However, these simulations rarely take into account small scale mechanisms, that govern internal evolution and that are a key ingredient to understand galaxy formation and evolution. Thanks to a new simulation technique that I have developed, I first studied the colors of galaxies, and in particular the reddening of elliptical galaxies. I showed that the gas disk in an elliptical galaxy could be stabilized against star formation because of the galaxy's stellar component being within a spheroid instead of a disk. This mechanism can explain the red colors of some elliptical galaxies that contain a gas disk. I also studied the formation of spiral galaxies: most cosmological simulations cannot explain the formation of Milky Way-like galaxies, i. E. With a large disk and a small bulge. I showed that this issue could be partly solved by taking into account in the simulations the mass loss from evolved stars through stellar winds, planetary nebulae and supernovae explosions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (175 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 157-175

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2010)120

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  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
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