Etude de la cinématique des galaxies dans les groupes compacts

The kinematics of galaxies in compact groups

• Auteur / Autrice : Sergio Patricio Torres Flores
• Direction : Philippe Amram
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1 en cotutelle avec Universidade de São Paulo (Brésil)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Formation des galaxies

Galaxies -- Amas

Cinématique

Spectres infrarouges

Mots clés libres

Relations de Tully-Fisher

Résumé

Cette thèse présente les résultats concernant la structure, les relations d'échelle et la cinématique de 48 galaxies au sein de 22 groupes compacts de Hickson, sachant que pour 35 d'entre elles au sein de 12 groupes, ce travail présente des cartes monochromatiques, de vitesses et de dispersion de vitesses originales pour la ligne H. Les différents paramètres cinématiques et les courbes de rotation ont été déduits de ces cartes de vitesses ainsi que d'images dans le domaine optique. En utilisant les vitesses maximales de rotation (déduites des courbes de rotation), les luminosités tant dans le domaine visible que dans le domaine de l'infrarouge et les masses stellaires et baryoniques, il a été possible d'étudier les relations de Tully Fisher (TF) pour ces galaxies dans les groupes compacts. La comparaison de ces résultats avec ceux obtenus pour un échantillon de galaxies de champs, a montré que les galaxies dans des groupes compacts suivent la même relation de TF, définie pour un échantillon de galaxies dans un environnement moins dense. Toutefois, certaines galaxies de faible masse présentent des luminosités élevées pour leurs vitesses de rotation maximales. Les sursauts de formation stellaire, ainsi que l'activité nucléaire au sein de ces galaxies, paraissent être les facteurs principaux pouvant expliquer pourquoi les galaxies de faible masse dans les groupes compacts ne se retrouvent pas sur la relation de TF définie pour les galaxies de champs. Ce résultat indique que les vitesses maximales de rotation ne sont pas modifiées pour des galaxies en interactions et qu'il n'y a pas de perte de masse significative pour ces galaxies, à l'intérieur du R25. L'utilisation des courbes de rotation pour étudier la distribution de masse pour ces galaxies a révélé que ces dernières montrent un degré élevé de dissymétrie lié à des phénomènes d'interactions entre galaxies. Ces phénomènes, en plus de perturber les courbes de rotation, ont pour effet, d'expulser une partie du gaz neutre dans le milieu intra-groupe. L'utilisation de données dans le domaine ultra violet (UV) a montré la présence de plusieurs systèmes stellaires jeunes au sein du milieu intergalactique des groupes compacts. Ces systèmes peuvent devenir des galaxies satellites ou simplement se dissoudre dans le milieu intra-groupe.

This thesis presents results on the kinematics, scaling relations and structures of 48 galaxies in 22 compact groups. For 35 galaxies in 12 compact groups, velocity fields, monochromatic maps (derived from Hα observations) and velocity dispersion maps are presented for the first time. By using these data, it was possible to determine the kinematic and morphological parameters, the rotation curves and to derive the Tully-Fisher relation for the galaxies in dense environments. By using the maximum rotational velocity for each galaxy (derived from its rotation curve) and its optical and near-infrared luminosity and mass, the different Tully-Fisher relations for galaxies in compact groups were derived. Comparing these results with the results displayed by galaxies in less dense environments, it was found that galaxies in compact groups agrees with the Tully-Fisher relation defined by non-interacting galaxies. However, some of the low-mass galaxies are off the Tully-Fisher relation, having too high luminosities for their maximum rotational velocities. This scenario can be explained by a burst of star formation and/or by nuclear activity. We conclude that the maximum rotational velocities of compact groups galaxies are not affected during galaxy-galaxy interactions which implies that there is no significant mass stripping in galaxies of compact groups inside their optical radius. The mass distribution of galaxies in compact groups indicates that the rotation curves of these galaxies are highly asymmetric. The asymmetry could be produced by interactions between galaxies. These interactions, besides affecting the shape of the rotation curve, can eject some neutral gas from the disk of the interacting galaxies into the intragroup medium. By using ultraviolet data, we find several young star-forming regions in the intragroup medium of compact groups. It is still an open question wether these young stellar systems can survive and become new members of the group or if they will fall back onto their parent galaxies.