Faculté des arts et des sciences Département de physique Astronomie Extragalactique Cours 2: ISM (HI, H , H 2 )
Faculté des arts et des sciences Département de physique ISM (Inter-Stellar Medium) Mélange de gaz et de poussière (M gaz /M poussière ~ 100) 3 phases: cold (~10K), warm (~1000K), hot (>1000K) Composition: molécules, atomes, ions Diffus ou petits & gros nuages = 1 atom/ cm 3
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Composante gazeuse importante parce que: Étoiles s’y forment Évolution des étoiles rejette le gaz enrichi Raies d’émission pour tracer le potentiel Raie HI à 21 cm
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Atome d’hydrogène a 2 états dans son ground level, séparés par leur couplage spin-orbite Les spins parallèles ont une énergie plus grande que les spins anti–parallèles Le decay produit l’émission d’un photon à MHz. Spin-flip par collision Decay ~ 10 7 années
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies HI est optiquement mince, de sorte que la masse HI peut être calculée à partir du flux mesuré dans le faisceau S = flux radio en Jy V r = vitesse en km/sec D = distance en Mpc T B = brightness Temp. in K
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Puche, D., Carignan, C. & Bosma, A. (1990) Carignan, C. & Puche, D. (1990)
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies (Meurer, G.R., Carignan, C., Beaulieu, S. & Freeman, K.C. 1996) NGC 2915-BCD Optique: AAT Radio: ATCA
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Radio: WSRT & DRAO NGC 6946 Carignan et al. 1990
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Galaxie Circinus – données ATCA 2 MASS image
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Contenu en HI pour différents types a)Rapport masse HI / masse totale b)Rapport M/L B
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies Contenu relatif HI vs morphological type M HI /L B est souvent utilisé pour comparer à d’autres paramètres galactiques
Faculté des arts et des sciences Département de physique Hydrogène neutre (HI) dans les Galaxies HI-deficiency dans le Virgo cluster. M HI /L B versus luminosité bleue. Un grand nombre des galaxies de Virgo ont un M HI /L B beaucoup plus petit qu’attendu pour leur luminosité.
Faculté des arts et des sciences Département de physique Relation TF HI La relation de Tully- Fisher : largeur du profil HI V vs. magnitude absolue pour les galaxies spirales [Tully, R.B., & Fisher, J.R. Astron. Astrophys. 54 (1977) 661].
Faculté des arts et des sciences Département de physique Relation de TF en HI La relation « bleue » de Tully- Fisher - logarithme de la magnitude absolue bleue corrigée M 0,i B,T versus logarithme de la largeur de ligne corrigée HI v 0,i – pour un échantillon de galaxies proches. Les galaxies naines montrent une plus grande dispersion due aux incertitudes sur leur inclinaison.
Faculté des arts et des sciences Département de physique H in galaxies
Faculté des arts et des sciences Département de physique H in galaxies Les * OB et les régions HII ionisées par ces étoiles marquent très bien les bras spiraux NGC 5427, *OB tracent SFR
Faculté des arts et des sciences Département de physique H in galaxies NGC 628 FaNTOmM OmM
Faculté des arts et des sciences Département de physique H in galaxies Les galaxies près du centre ont perdu du gaz par ram pressure du IGM (semblable à la situation avec le HI) (Chemin 2004)
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies Co (H 2 ) semble distribué comme les étoiles Pas surprenant car c’est dans les nuages H 2 que les étoiles se forment
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies Contours CO superposés sur une image HST Trace très bien les contours des bras spiraux Aalto et al. 1999
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies (Sakamoto et al. 1999) Dsik-dominated – galaxies normalesNuclear dominated – galaxies actives
Faculté des arts et des sciences Département de physique H 2 (via CO) in galaxies H 2 via CO est intéressant mais: le taux de conversion H 2 /CO peut varier en fonction du type morphologique le taux de conversion H 2 /CO peut varier en fonction du rayon dans la galaxie ne peut être utilisé dans les galaxies naines p.e. si les abondances de C et O sont faibles (non- détection du CO ne veut rien dire sur la présence du H 2 )