Physical and dynamical conditions of the molecular gas in the central parsec of the Galaxy

par Anna Ciurlo

Thèse de doctorat en Astronomie et Astrophysique

Sous la direction de Daniel Rouan, Thibaut Paumard et de Yann Clénet.

  • Titre traduit

    Conditions physiques et dynamiques du gaz moléculaire dans le parsec central de la Galaxie


  • Résumé

    Dans le parsec central de la Galaxie l'environnement du trou noir (Sgr A*) présente un cluster d'étoiles jeunes et deux structures de gaz : le Disque Circumnucléaire, moléculaire, et la Minispirale, ionisée. Nous avons investigué la présence du gaz neutre dans la cavité centrale du CND, où s'étale la Minispirale, pour décrire la distribution et les propriétés du H2 dans cet environnement ionisé. Cette étude a été menée à travers un cube de données de spectro-imagerie en infrarouge proche, observé par SPIFF1 au VLT. Pour conserver la résolution spatiale et éviter les effets de bords nous avons appliqué une nouvelle méthode qui consiste en un ajustement 3D¬regularisé. Nous présentons les cartes en haute résolution spatiale et spectrale du flux, vitesse et largeur de plusieurs raies de H2. Le rapport entre deux raies de H2 fournit l'extinction et permet de corriger les cartes de flux ainsi que d'observer les effets d'extinction locale et en avant-plan. Le gaz moléculaire est détecté partout. Nous avons aussi appliqué une méthode classique d'ajustement pour comparer les intensités relatives des raies de H2. Cela permet de tracer les diagrammes d'excitation et d'estimer la température, masse et densité des structures observées. En correspondance du CND l'émission observée provient d'une couche mince de gaz chaud et thermalisé à la surface de nuages denses. Dans la région centrale l'émission n'est pas thermalisée et provient de l'intérieur du nuage du Bras Nord ainsi que du milieu diffus de la cavité. Une forte déviation de l'équilibre thermodynamique est observée au bord de la Minicavité et ça pourrait être lié aux processus de formation et de destruction rapide de H2.


  • Résumé

    In the central parsec of the Galaxy the environment of the black hole (Sgr A*) presents a young star cluster and two different gas structures: the molecular Circumnuclear Disc (CND) and the ionized Minispiral. We have investigated the presence of neutral gas in the central cavity of the CND, where the ionized Minispiral lies, in order to describe H2 distribution and properties in this ionized environment. This study is carried out through a near-infrared spectro-imaging data cube of the central cavity observed with SPIN-1 on the VLT. These observations cover several 1-121ines. In order to preserve the spatial resolution and avoid edge effects we applied a new line fitting method, which consists in a regularized 3D-fit. We present high spatial and spectral resolution maps of the intensity, velocity and width of several H2 fines. The ratio of two H2 lines provides the extinction estimation and allows correcting the flux maps and observing the effect of the foreground and local extinction. Molecular gas is detected everywhere. We also applied a more classical spectroscopie model fitting to compare the relative strength of the 112 fines. This allows to trace the excitation diagrams and to estimate the temperature, mass and densities of the observed features. In correspondence of the CND the observed emission arises from a hot, thermalized, thin layer at the surface of the dense clouds. In the central region the emission is not thermalized and arises from the bulk of the Northern Arm cloud and from the diffuse medium inside the cavity. A strong deviation from thermal equilibrium is detected near the Minicavity and it might be due to H2 constantly formed and destroyed.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2017 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Physical and dynamical conditions of the molecular gas in the central parsec of the Galaxy

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Informations

  • Détails : 1 vol.(XIII-166-XVII p.)
  • Annexes : 138 réf.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
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  • Cote : TS (2015) 148
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