Approches semi-analytiques et numeriques de la formation des halos de matiere noire et des galaxies : application aux amas

• Auteur / Autrice : BARBARA LANZONI
• Direction : Gary Mamon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Dans ce travail, nous nous interessons, d'un point de vue theorique, a la formation et a l'evolution des galaxies dans les amas. Sous les hypotheses que la composante dominante de l'univers est la matiere noire et que les structures plus massives derivent de la fusion hierarchique d'objets de plus petite masse, les galaxies se forment et evoluent dans et avec les halos de matiere noire. Pour la matiere noire, nous discutons d'abord un modele base sur la theorie lineaire de la croissance des fluctuations de densite de l'univers. Ensuite, nous nous occupons des simulations numeriques, capables de suivre la dynamique non-lineaire des processus d'effondrement et de fusion des halos. Pour obtenir une description la plus detaillee et fiable possible de la formation des amas de galaxies, nous re-simulons a haute resolution 10 halos de matiere noire tres massifs. Dans le cadre des modeles semi-analytiques, la description des processus agissants sur la composante baryonique a l'interieur des halos est faite au moyen de recettes basees sur des hypotheses simplificatrices ou sur des resultats observationnels (ces modeles, quand ils sont combines aux simulations numeriques, prennent le nom de modeles hybrides). C'est grace a cette technique, appliquee aux halos issus des nos resimulations, que nous avons donc decrit la formation et evolution des galaxies dans les amas. Ce travail donne une presentation detaillee des trois methodes : le modele pour les halos de matiere noire base sur la theorie lineaire de la croissance des fluctuations de l'univers, la technique de resimulation a haute resolution, et le modele semi-analytique pour la composante baryonique. Les resultats des resimulations des 10 halos massifs, ainsi que ceux du modele hybride sont aussi discutes en detail. Une attention particuliere a ete dediee a l'effet des processus dynamiques censes etre particulierement importants dans les amas (la friction dynamique, les collisions directes, et le balayage du gaz par pression dynamique).