Faculté des arts et des sciences Département de physique Astronomie Extragalactique Cours 2: Fonction de luminosité (de masse)

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1 Faculté des arts et des sciences Département de physique Astronomie Extragalactique Cours 2: Fonction de luminosité (de masse)

2 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de luminosité des galaxies (GLF) La luminosité des galaxies couvrent un grand domaine de luminosités E lum. = 10 7 x naine Fonction de luminosité  (L) = le nombre relatif de galaxies de différentes luminosités

3 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de luminosité des galaxies (GLF) Définition: si on compte les galaxies dans un volume représentatif de l’Univers,  (L)dL est le nombre de galaxies avec des luminosités entre L et L+dL. Identique à la fonction de luminosité stellaire Les GLF sont plus faciles à mesurer dans les amas de galaxies car toutes les galaxies ont +/- la même distance.

4 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de luminosité de Schecter (1976)  n * : densité de galaxies (nb galaxies / Mpc 3 )  L * : luminosité caractéristique. Une galaxie L * est une galaxie brillante (~ MW). Une galaxie avec L < 0.1L * est une naine.   définie la pente de la GLF du côté peu brillant.  est typiquement négatif, impliquant un grand nombre de galaxies de faibles luminosités.

5 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de luminosité de Schecter (1976) La fonction de Schecter est: Un fit (forme paramétrique) qui ne distingue pas entre les types de galaxies Comme pour la fonction de masse stellaire : les paramètres doivent être déterminés observationnellement Nombres types:  n * = 8 x 10 -3 Mpc -3 (relié à la densité de galaxies)  L * = 1.4 x 10 10 L sun (luminosité typique des galaxies)   = -0.7

6 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de luminosité de Schecter (1976) En magnitudes:  = -0.5 (rouge)  = -0.75 (vert)  = -1 (bleu)

7 Faculté des arts et des sciences Département de physique Field GLF Bande B (Efstatiou, Ellis, Peterson 1988)   * = 0.016+/- 0.003 h 3 Mpc -3  M B * = -19.7 +/- 0.1 + 5 log h   = -1.07 +/- 0.07 Bande K (Gardner et al. 1997)   * = 0.016+/- 0.002 h 3 Mpc -3  M K * = -23.1 +/- 0.2 + 5 log h   = -0.9 +/- 0.2  Fits très semblables

8 Faculté des arts et des sciences Département de physique Contributions à la luminosité

9 Faculté des arts et des sciences Département de physique GLF vs types

10 Faculté des arts et des sciences Département de physique Propriétés de la GLF de Schecter Le nombre total de galaxies par unité de volume > L est: Si a < -1, n diverge lorsque L tend vers 0, donc la loi de Schecter doit s’arrêter à très faible luminosité

11 Faculté des arts et des sciences Département de physique Propriétés de la GLF de Schecter La densité de luminosité (luminosité solaire par Mpc -3 ) est donné par: dominé par les galaxies L ~ L *

12 Faculté des arts et des sciences Département de physique GLF récente 2dF

13 Faculté des arts et des sciences Département de physique Fonction de masse des galaxies Pour les étoiles, la fonction de luminosité peut être utilisée pour déterminer la Fonction de Masse Initiale (IMF) Pour les galaxies, c’est plus compliqué: –M/L de la population stellaire dépend de l’histoire de SF –Image de la galaxie ne dit rien sur la quantité et la distribution de la DM