La bande interstellaire diffuse "GAIA" : optimisation de son extraction et de son utilisation à double but stellaire et interstellaire

par Letizia Capitanio

Thèse de doctorat en Astronomie et Astrophysique

Sous la direction de Rosine Lallement.

Soutenue le 29-11-2018

à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine) , en partenariat avec GEPI- Galaxies, Etoiles, Physique, Instrumentation (laboratoire) , Observatoire de Paris (établissement opérateur d'inscription) et de Galaxies- Etoiles- Physique- Instrumentation / GEPI (laboratoire) .

Le président du jury était Jacques Le Bourlot.

Le jury était composé de Rosine Lallement, Giovanni Vladilo, Dieter Breitschwerdt, Annie Robin, Arnaud Siebert.

Les rapporteurs étaient Giovanni Vladilo, Dieter Breitschwerdt.


  • Résumé

    Le milieu interstellaire (ISM) représente un fraction mineur de la matière de la Voie Lactée, mais joue un rôle clefs dans l'évolution et la structure galactique. La majorité des constituants du ISM a été identifiée grâce à leur émissions ou absorptions, mais une catégorie d'absorption, les "bandes interstellaires diffuses" (DIBs), n'ont pas des particules absorbantes identifiées. En particulier, il y a une DIB centrée à 862 nm dans le intervalle spectroscopique du Radial Velocity Spectrometer (RVS), un des instruments des la mission ESA Gaia. La première partie de ma thèse est reliée à la construction de ce future catalogue et son usage potentiel. J'ai développé un code de profile fitting adapté à la DIB "Gaia" et à l'instrument RVS. Je présente dans ma thèse l'estimation de DIB mesurable.La second partie de ma thèse est en relation aux cartes 3D du ISM. J'ai focalisé sur l'usage potentiel des DIBs pour le mapping. J'ai fait la première tomography basée sur des données composées, extinction et DIB. J'ai tourné des inversions parallèles des extinctions et DIB pour les mêmes targets stellaires, et comparé les distributions. J'ai développé une technique exprès pour le massive dataset, appelée "technique topographique hiérarchique" et j'ai appliqué cet technique aux nouveau catalogue de 30 millions des mesures d'extinction basé sur Gaia. Finalement, j'ai utilisé des spectres au sol pour extraire soit les vitesses soit la colonne des matériaux interstellaire avec du profile-fitting et j'ai participé aux premiers steps d'une carte cinématique 3D du ISM.

  • Titre traduit

    The Diffuse Interstellar Band "GAIA" : optimisation of its extraction and use with double stellar and interstellar goal


  • Résumé

    The Interstellar Medium (ISM) represents a small fraction of the Milky Way matter, but it plays a fundamental role because it governs the galactic evolution and its structure.Most of the ISM gaseous constituents have been identified through their emission or absorption characteristics, however, the "diffuse interstellar bands" (or DIBs), still has no counterpart in absorbing species.A favourable situation is the presence of a DIB (with central wavelength 862 nm) within the spectral interval of the Radial Velocity Spectrometer (RVS), one of the instruments of the ESA Gaia mission. The first part of the work presented in this document is directly related to the construction of this future catalog and its potential use.I have developed a profile fitting code adapted to the emph{Gaia} DIB and to the RVS instrument. I estime in my thesis how many DIBs will be measured.The second part of this thesis is related to the three-dimensional (3D) mapping of the ISM. I made the first tomography based on composite data, both extinctions and DIBs and showed this is a viable way. I ran parallel inversions of two extinction and DIB datasets for the same target stars and compared the distributions.The full 3D tomographic inversion technique in this case requires an unrealistically large computing time. I have developed a technique and I have applied it to a new catalog of 30 millions of extinction measurements based on Gaia.Finally, I used ground-based stellar spectra to extracted radial velocities and columns of IS absorbing species and participated to the first step of a "kinematic" 3D map of the ISM.


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