Arcs multiples et arclets comme diagnostic de la distribution de matiere dans les amas de galaxies

par Jean-Paul Kneib

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de Bernard Fort.

Soutenue en 1993

à Toulouse 3 .

mots clés

• Ondelettes
• Problèmes inverses (équations différentielles)
• Gravitation
• Physique mathématique
• Masse (physique) -- Mesure
• Cosmologie

Résumé

Les premieres observations extragalactiques de mirages gravitationnels (walsh et al. 1979, soucail et al. 1987) ont fourni une demonstration spectaculaire des predictions de la relativite generale et ont ouvert un nouveau chapitre des methodes de diagnostic de l'astrophysique: l'optique gravitationnelle. Apres une introduction generale, je rappelle, a partir de la theorie de la relativite generale, comment une concentration de matiere peut deformer localement la metrique de l'espace-temps et les geodesiques suivies par les photons et conduire au phenomene de mirages gravitationnels. Je presente un formalisme simple et performant pour caracteriser les deformations, petites ou grandes, de galaxies en arcs gravitationnels. J'etudie ensuite l'influence de la forme des distributions de matiere possibles pour un amas de galaxies sur la forme et le nombre des images gravitationnelles. Le formalisme des deformations est enfin utilise pour definir des methodes exactes (dans le cas des arcs multiples) et statistiques (dans le cas des arclets) permettant de retrouver la distribution de matiere dans les amas de galaxies. J'applique enfin ces methodes aux observations des amas ms2137, a370 et a2218. Ceci me permet de contraindre la distribution de masse des amas de galaxies sur des echelles caracteristiques de 50 kpc et d'estimer la taille et la distribution en redshift des sources produisant les arcs et les arclets. Je propose finalement differentes utilisations futures des arcs et arclets pour la mise en evidence de grandes structures ou bien comme moyen de contraindre les parametres cosmologiques et #0

Titre traduit

Multiple arcs and arclets as diagnostic of the mass distribution in galaxy clusters

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