Les amas de galaxies dans la toile cosmique

Galaxy clusters in the cosmic web

• Auteur / Autrice : Florian Sarron
• Direction : Florence Durret, Christophe Adami
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance le 28/09/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Astronomie et astrophysique d'Île-de-France (Meudon, Hauts-de-Seine ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'astrophysique de Paris (1936-....)
• Jury : Président / Présidente : Henry Joy McCracken
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Catarina Lobo, Sophie Maurogordato
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Blanchard, Lauro Moscardini

Mots clés

Mots clés contrôlés

Galaxies -- Évolution

Astrophysique

Matière

Galaxies -- Amas

Mots clés libres

Astrophysique

Galaxies

Amas de galaxies

Toile cosmique

Évolution des galaxies

Analyse de données

Astrophysics

Galaxies

Cluster of galaxies

Cosmic Web

Evolution of galaxies

Data analysis

Résumé

En tant que structures liées les plus massives de l’univers, les amas de galaxies permettent d’étudier l’influence de l’environnement sur l’évolution des galaxies. Dans ce manuscrit, je présente AMASCFI, un algorithme de détection d’amas développé durant la thèse et utilise le catalogue d’amas obtenu à partir des décalages spectraux photométriques du relevé Canada France Hawaii Telescope Legacy Survey (CFHTLS) pour étudier le rôle des amas sur l’évolution des galaxies. Je démontre les bonnes performances d’AMASCFI sur Euclid et le CFHTLS à partir de données simulées. Je l’applique au CFHTLS pour lequel AMASCFI est pur à 90% et complet à 70% à z<0.7 et déduis une masse pour chaque amas détecté à partir de la richesse. J’étudie alors l'évolution en décalage spectral des fonctions de luminosité des galaxies (GLF) de type précoce (ETG) et de type tardif (LTG) à différentes masses d’amas. J’observe que la GLF des ETGs faibles décroît à grand décalage spectral, la séquence rouge (RS) étant déjà formée à z~0.7, mais enrichie par de faibles ETG à z<0.7. Cela peut être dû à la suppression de la formation stellaire (“quenching”) des LTG dans l’amas ou à l'accrétion de faibles ETG pré-traités dans des groupes en chute sur l’amas. Pour étudier le rôle de ce pré-traitement, je détecte les filaments de la toile cosmique avec la méthode de Laigle et al (2018) et montre qu’elle est bien valide à la précision du CFHTLS. En comparant les distances aux amas AMASCFI des ETG et des LTG dans les filaments, je conclue que les filaments doivent être le siège de “quenching”. Cela pourrait être dû à l’étranglement des galaxies dans les groupes de galaxies mais plus de preuves sont nécessaires.

As the most massive bound structures in the universe, galaxy clusters are a powerful probe of the impact of environment on galaxy evolution. In this work, I present AMASCFI, a new cluster finder algorithm using photometric redshifts I developed during the PhD and use the cluster catalogue obtained on the Canada France Hawaii Telescope Legacy Survey (CFHTLS) to investigate the role played by clusters and their environment on galaxy evolution. We show the good performances of AMASCFI on Euclid and the CFHTLS using mock data. In particular AMASCFI is 90% pure and 70% complete to z<0.7 for the latter. We then apply AMASCFI to the CFHTLS T0007, and infer a mass for each detected cluster using richness as a proxy. Using our cluster catalogue, we study the redshift evolution of the galaxy luminosity functions (GLFs) of early-type (ETGs) and late-type (LTGs) galaxies at different cluster masses. We observe that the ETG GLF faint-end drops at high redshift, the red sequence (RS) being already formed at z~0.7, but enriched by faint ETGs at z<0.7. This could be due to quenching of LTGs in the cluster or accretion of faint ETGs pre-processed in infalling groups. To investigate the role of pre-processing, we use the method of Laigle et al (2018) to detect filaments from photometric redshifts and show that it allows to recover the 3D cosmic web at CFHTLS accuracy. We apply it to the CFHTLS and detect filaments around AMASCFI clusters. Studying the distances of ETGs and LTGs in these filaments to clusters, we conclude that some quenching occurs in filaments. We suggest that this might be due to strangulation in galaxy groups though we still lack conclusive evidence for such a mechanism.