Populations stellaires dans les amas globulaires : contraintes sur la physique stellaire et relations subtiles entre couleur et environnement

Stellar populations in globular clusters : constraints on stellar physics and subtle relationships between color and environment

• Auteur / Autrice : Rashi Jain
• Direction : Ariane Lançon, Philippe Prugniel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Astrophysique
• Date : Soutenance le 25/11/2021
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Observatoire astronomique de Strasbourg
• Jury : Président / Présidente : Alejandra Recio-Blanco
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Martin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alejandra Recio-Blanco, Søren Larsen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Formation des galaxies

Étoiles -- Spectres

Étoiles -- Amas globulaires

Mots clés libres

Amas globulaires

Bibliothèques stellaires

Photométrie

Galaxies massives

Globular clusters

Stellar libraries

Photometry

Massive galaxies

Résumé

Les amas globulaires sont omniprésents dans les galaxies de toutes morphologies et de tous âges. Leurs propriétés sont étroitement liées à celles de leurs galaxies hôtes et de leurs environnements. L'étude des GCs résolus de la Voie Lactée est monumentale dans notre compréhension de la physique stellaire. Nous avons utilisé les données spectroscopiques des étoiles d'un GC de la Voie lactée pour comparer les performances des bibliothèques stellaires théoriques et empiriques dans le régime pauvre en métaux. Ces bibliothèques sont utilisées pour estimer les paramètres atmosphériques des étoiles de notre jeu de données et montrent l'effet de la diffusion atomique dans les étoiles sur le gradient de métallicité le long de la branche géante. Dans ce travail, nous avons mis en évidence les lacunes qui existent entre les bibliothèques stellaires utilisées. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous sommes concentrés sur l'étude des couleurs des GCs autour de la galaxie de type précoce dans l'amas de la Vierge, M49, et des GCs dans la région intra-amas. Nous avons utilisé des données photométriques dans un champ de ~23 degrés carrés dans six bandes proches de l'UV, de l'optique et de l'IR pour étudier les différentes propriétés de couleur des GCs dans le champ mentionné ci-dessus. Nous avons classé les populations de GCs en fonction de leur environnement et caractérisé les distributions de couleur et de couleur des GCs. Ce travail met en évidence la dépendance de la distribution des couleurs des GCs par rapport à leur environnement local. Les effets photométriques sont faibles et doivent être suivis de plus près pour mieux comprendre leur origine. Ceci peut être réalisé avec une photométrie plus profonde et plus précise, ce qui est attendu dans un futur proche par les études de zones lagunes comme Euclid et LSST.

Globular clusters are ubiquitously found in galaxies of all morphologies and ages. Their properties are closely tied to the properties of their host galaxies and their environments. The study of resolved Milky Way GCs is monumental in our understanding of stellar physics. We have used the spectroscopic data for the stars of a GC in the Milky Way to compare the performances of theoretical and empirical stellar libraries in the metal-poor regime.These libraries are used to estimate the atmospheric parameters for the stars in our dataset and show the effect of atomic diffusion in stars on the metallicity gradient along the giant branch. In this work, we have highlighted the gaps that exist between the stellar libraries used. In the second part of the thesis, we have focussed on the study of colors of GCs around the early-type galaxy in the Virgo cluster, M49, and GCs in the intracluster region. We have used photometric data in a field of ~23square degrees in six near-UV, optical and near-IR bands to study various color-color properties of the GCs in the aforementioned field. We have classified the GC populations according to their environment and characterized the color-color distributions of the GCs. This work highlights the dependence of the color-color distribution of theGCs on their local environment. The photometric effects are small and need to be followed up further for a better understanding of their origin. This can be achieved with deeper and more precise photometry which is expected from the large area surveys like Euclid and LSST in the near future.