Les galaxies de faible masse vues par MUSE et l'amplification gravitationnelle

Low mass galaxies seen by MUSE and gravitational lensing

• Auteur / Autrice : Johany Martinez
• Direction : Johan Richard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astronomie et astrophysique
• Date : Soutenance le 12/06/2019
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Physique et Astrophysique de Lyon (1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Astrophysique de Lyon (1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Tresse
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Johan Richard, Guilaine Lagache, Roser Pello
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Arnouts, David Elbaz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Astronomie -- Observations

Gravitation

Galaxies

Mots clés libres

Extragalactique

Galaxies

Observations

Propriétés Physiques

Amplification gravitationnelle

Extragalactic

Galaxies

Observations

Physical Properties

Gravitational lensing

Résumé

La formation et l'évolution des galaxies reste à ce jour un des mystères de l'Univers observable. Dans le but d'améliorer notre connaissance dans ce domaine, la recherche a utilisé les différentes campagnes d'observation pour caractériser les relations d'échelle des propriétés physiques dans le but de mieux contraindre et comprendre les populations de galaxies aux différentes étapes de leur vie au cours de l'histoire de l'Univers. Depuis les dernières décennies, les études tentent d'étendre ces relations d'échelles dans l'espace des paramètres. C'est dans ce mouvement là que s'inscrit ce projet de thèse. La photométrie des galaxies à haut redshift contient la signature des propriétés physiques comme la masse stellaire, le taux de formation stellaire et l'extinction. Dans cette étude, j’ai réalisé une analyse SED des galaxies amplifiées à z>3 en utilisant les images profondes de Hubble, Bande-K et IRAC des Fontier Fields. Nous avons réalisé la décontamination de ces images en ajustant automatiquement les galaxies avec GALFIT, en utilisant un script Python développé qui prend en compte les niveaux de contamination relatif de toutes les galaxies du champ. Nous avons ensuite ajusté les SEDs décontaminées en utilisant des synthèses de populations stellaires.J’ai appliqué cette méthode pour obtenir les SFR, les SM et les tailles d'un échantillon de 63 galaxies à z>3 détectées dans les champs de A2744 et MACS0416, spectroscopiquement confirmées par MUSE. L'amplification très forte de ces amas nous a permis de collecter un échantillon robuste de galaxies de faibles masses/faibles luminosité, permettant de contraindre les relations d'échelles dans des zones encore in-explorées

Galaxy formation and evolution is one of the most challenging mysteries in the observable Universe. In order to improve our knowledge in this field, the research make use of different observation programs to characterize scaling relations of physical properties, to better constrain and understand galaxy population at different stages of their lives throughout the history of the Universe. Since the past decades, studies are trying to extend those scaling relations in the parameter space. It is in this movement that this thesis project fits. The Spectral Energy Distribution(SED) of high redshift galaxies contains the signature of physical properties such as stellar mass, SFR and extinction. In this work, we perform a SED analysis of magnified galaxies at z>3 using deep Hubble, VLT and Spitzer/IRAC images of the Frontier Fields galaxy clusters. Due to the size of the Kband PSF and specially IRAC PSF and the high density of bright cluster members, it is crucial to deblend Kband and IRAC images to get a reliable SED. We do this by automatically fitting the contaminating galaxies with GALFIT, using a custom Python script which accounts for the relative levels of contamination from each cluster member. We model the decontaminated SED using stellar population models. We apply this method to derive SFR, masses and sizes of a sample of 63 galaxies at z>3 detected in the A2744 and MACS0416 fields, spectroscopically confirmed with MUSE. The very strong amplification of these clusters allow us to collect a robust sample of low-mass galaxies (108 M?), probing the low-luminosity part of scaling relations between stellar mass & size and stellar mass & stellar formation rate