Histoire de (lefficacité de) la formation détoiles dans lUnivers Damien Le Borgne - Séminaire multi-échelles AIM - 07/03/06

Quelques questions simples Quoi ? (lefficacité cest quoi au juste ?) Comment ? (mesure du SFR sur des échelles cosmologiques) Quand ? (à quel redshift ? Observations et Modèles) Où ? (effets denvironnement ? types spectraux ?)

QUOI ? Peut-on mesurer lefficacité de formation détoiles à grand redshift?...pas vraiment sans ALMA (CO)... mais à défaut : SFR : M * /an. Proportionnel à la masse (en gaz) de la galaxie, pour une efficacité donnée SFE=SFR/M gaz SSFR=SFR/M * b=SFR/ ~ SFR / (2M * /t vie ) PB: SFR dépend de lefficacité et de la quantité de gaz disponible (=> apport de gaz ? à quel rythme ?... : hypothèse sur lâge dune galaxie)

Comment ? Mesure de SFR modèles par synthèse spectrale (photométrie dans lUV ou le bleu) calibration (OII, Halpha, IR, radio) inversion (MOPED, etc.) Mesure de M * histoire de formation détoiles (M/L K ) IMF

QUAND ? (à quel redshift ?) compilation: Hopkins et al 2004,2006 Observations : Diagramme de Lilly / Madau ρ * (z) (Msun/yr/Mpc 3 ) Gemini Deep Deep Survey, Juneau et al 2005 Madau 1996

Bell et al b=SFR/ ~ SFR / (2M * /t vie ) QUAND ? (à quel redshift ?) 10 Gyr 1 Gyr

(Autre façon de voir) Gemini Deep Deep Survey, Juneau et al 2005 Downsizing

Modèles : SFR(z) = eff(z) x Mgaz(z) ou loi de Schmidt ? ( s SFR = eff x s gaz α, avec α1.3) Mgaz(z) : closed box model, infall ou merging eff(z) : - eff(z)=cte : SFR= A * Mgaz - eff=f(type de Hubble) ad hoc (monolithique) - efficacité proportionnelle à 1/t dyn, croissante avec z - efficacité = C x (M small /M big ) a (hiérarchique) QUAND ? (à quel redshift ?)

Deux approches Hiérarchique Somerville et al 2001 (SAM): lefficacité doit augmenter avec le redshift (merging ou 1/tdyn ?) Rasera & Tessier 2006 (hydro): Monolithique: z form >5 early types (elliptiques) : grande efficacité, petite échelle de temps late types (spirales) : petite efficacité, grande échelle de temps => Couleurs à z=0, comptages profonds, zphot (Gyr -1 ) t*=1.5-3 Gyr

Où ? Effets denvironnement/morphologie : plus efficace dans les mergers ? (Young et al 1999) Séquence de Hubble ? (paramètres=efficacité et t chute ) bimodalité: formation détoiles quasi inexistante dans les galaxies sphéroidales = pas de gaz (vents ?) ou efficacité petite ? Mergers efficacité

modes de formation détoiles Le Borgne et al 2006 Galaxies post-Starburst : HDS Continue ou avec sursauts épisodiques (car fusions, interactions, ou instabilités) ?

Histoires détaillées Post-starburst Elliptiques Spirales Le Borgne et al 2006

Conclusions En attendant mieux, on modélise SFR=eff(z).M gaz (z) mais on observe SSFR=SFR/M * Les simulations cosmologiques et lapproche monolithique suggèrent une efficacité moyenne plus grande à grand redshift. Efficacité moyenne 1/eff=t * 1- 5 Gyr ? (Dépendente du type, et du redshift ?) Le mode de formation détoiles (quiescent ou sursauts) est encore mal connu. Signes de formation par sursauts importants dominants à grand z. Les fusions de galaxies augmentent lefficacité ?