Les galaxies observées de l'ultraviolet à l'infrarouge. Les résultats du télescope spatial Herschel

par Elodie Giovannoli

Thèse de doctorat en Astrophysique et Cosmologie

Sous la direction de Véronique Buat.

Le président du jury était Philippe Amram.

Le jury était composé de Véronique Buat, Philippe Amram, Jakob Walcher, Daniel Dale, David Elbaz, Olivier Ilbert.

Les rapporteurs étaient Jakob Walcher, Daniel Dale.


  • Résumé

    Ma thèse s'inscrit dans l'étude de la physique extragalactique. Pendant mes trois années de thèse j'ai travaillé sur les méthodes d'ajustement de la distribution d'énergie spectrale des galaxies (ou SED fitting) en effectuant un bilan énergétique entre l'émission en ultraviolet et l'émission en infrarouge. A cet effet j'ai très largement utilisé le code CIGALE (Burgarella et al. 2005, Noll et al. 2009) qui permet d'estimer les paramètres physiques des galaxies à partir de l'analyse de leur émission dans des bandes larges et intermédiares de l'ultraviolet au submillimétrique. J'ai procédé pendant ma thèse à des améliorations de ce code en rajoutant des paramètres d'extinction en sortie et j'ai implémenté plusieurs modèles d'émission de noyaux actifs de galaxies pour compléter les modèles existants.En parallèle de l'étude de la méthode de SED fitting avec des données en bandes larges et intermédiaires, j'ai développé la construction originale d'un catalogue de galaxies artificielles, dont le but est de déterminer la fiabilité des paramètres de sortie du code CIGALE et des codes de SED fitting en général. La technique du SED fitting m'a permis d'analyser plusieurs échantillons de galaxies dans l'univers proche et dans l'univers lointain possédant des données multi longueurs d'onde. Pratiquement j'ai travaillé avec des données allant de l'ultraviolet (GALEX) à l'infrarouge lointain avec les téléscopes spatiaux AKARI et Herschel. Les données AKARI couplées à des données ancillaires ont été à la base d'une étude de galaxies de l'univers local pour lesquelles j'ai pu déterminer la quantité d'atténuation.J'ai également travaillé avec les données Herschel en tant que membre des consortiums HerMES et GOODS-H. Dans le cadre du projet GOODS-H j'ai participé à la mise en évidence et à l'étude du "bump" à 2175 A d'un échantillon de galaxies distantes ainsi qu'à la formulation d'une loi d'atténuation pour ces objets. Dans le cadre d'un groupe de travail sur le SED fitting au sein d'HerMES j'ai participé à l'étude d'un échantillon de galaxies avec 0<z<3 afin de déterminer la fiabilité des paramètres physiques estimés par différents codes de SED fitting.Une partie de ma thèse a été consacrée à l'étude de galaxies distantes et lumineuses en infrarouge et à la détermination des caractéristiques physiques de ces objets grâce au code CIGALE. L'étude des paramètres de formation stellaire et d'atténuation ont fait l'objet d'un article, Giovannoli et al. (2011) paru dans la revue scientifique A&A. Toujours dans le cadre du projet HerMES j'ai pu avoir accès aux données du télescope spatial Herschel pour ces objets et donc poursuivre mon étude afin de déterminer l'importance des données infrarouges et submillimétriques pour l'étude des galaxies à haut redshift.


  • Résumé

    My PhD thesis takes part of extragalactic physics. During three years I have worked on the fit of the spectral energy distribution (SED fitting) of galaxies by doing an energetic budget between the emission at ultraviolet wavelengths and the one at infrared wavelengths. I have extensively used the code CIGALE (Burgarella et al. 2005, Noll et al. 2009) allowing to estimate the physical parameters of galaxies from their broad bands and intermediate bands emission from ultraviolet wavelengths to submillimetric wavelengths. During my thesis I have improved this code by adding output parameters and several templates of active galactic nuclei to those already available.While I have studied the SED fitting technics I have also built original mock catalogues of galaxies to determine the reliability of the output parameters of CIGALE and, more generally, the reliability of parameters estimated by SED fitting codes.I have used the SED fitting method to analyse several samples of galaxies from low redshift to high redshift, with multi wavelength detections. I have used data from the ultraviolet (GALEX) to the far infrared using data from AKARI and Herschel space observatory. I have matched the AKARI data to ancillary data at other wavelengths to study nearby galaxies and determine their dust attenuation quantity. I have used Herschel data as part of HerMES and GOODS-H consortium members. In the framework of the GOODS-H project I have worked on the determination and the study of the so-called ultraviolet bump at 2175 A for a sample of high-redshift galaxies, and on the formulation of an attenuation law for these objects. In the framework of HerMES I have worked with the SED fitting working group to study a sample of galaxies with 0<z<3 to determine the reliability of the physical parameters of these objects estimated with differents SED fitting codes.A part of my thesis was devoted to the study of a sample of distant galaxies, luminous at infrared wavelengths. I have determined the physical parameters of these objects thanks to the code CIGALE. The study of the star formation parameters and the attenuation parameters has been published in Giovannoli et al. (2011), in the scientific journal A&A. With the HerMES project I could have access to Herschel data for these luminous galaxies and pursue my study to determine the importance of far infrared data to study high-redshift galaxies.determine the importance of far infrared data to study high-z galaxies.


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