Sujet These Doctorale 2010 LE  FEVRE Fr
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Sujet de thèse de Doctorat de l’Université de Provence (année 2010-2011) Ecole Doctorale Physique et Sciences de la matière Aix-Marseille Université Sujet de la thèse : Les premières galaxies et l’assemblage de la masse dans les galaxies entre 1 et 4 milliards d’années après le Big Bang Mots clefs : Formation et évolution des galaxies et des grandes structures. Nom du directeur de thèse habilité à diriger des recherches: Olivier Le Fèvre Adresse du directeur de thèse : LAM, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Technopole de Château Gombert – 13013 Marseille – Tel. 04 01 05 59 85 – Email : olivier.lefevre@oamp.fr Résumé du sujet de thèse : Dans le scénario actuel de formation et d’évolution des galaxies, l’assemblage de la masse dans les galaxies se fait par un processus hiérarchique, les petites structures fusionnant au cours du temps pour construire les galaxies les plus massives. Il reste cependant de nombreuses inconnues dans ce scénario, du fait des observations incomplètes, en particulier l’époque ou les premières galaxies se sont assemblées reste inaccessible à l’observation, et l’époque cruciale où l’essentiel de la masse semble s’être assemblée (entre des redshifts de 1 et 5) est encore peu observée. Observer dans l’infrarouge permet de trouver les premières galaxies produites pendant l’époque de réionisation, ainsi que de ...

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Sujet de thèse de Doctorat de l’Université de Provence (année 2010-2011) Ecole Doctorale Physique et Sciences de la matière Aix-Marseille Université Sujet de la thèse : Les premières galaxies et l’assemblage de la masse dans les galaxies entre 1 et 4 milliards d’années après le Big Bang Mots clefs: Formation et évolution des galaxies et des grandes structures. Nom du directeur de thèsehabilité à diriger des recherches: Olivier Le Fèvre Adresse du directeur de thèse: LAM, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Technopole de Château Gombert – 13013 Marseille – Tel. 04 01 05 59 85 – Email: olivier.lefevre@oamp.fr Résumé du sujet de thèse : Dans le scénario actuel de formation et d’évolution des galaxies, l’assemblage de la masse dans les galaxies se fait par un processus hiérarchique, les petites structures fusionnant au cours du temps pour construire les galaxies les plus massives. Il reste cependant de nombreuses inconnues dans ce scénario, du fait des observations incomplètes, en particulier l’époque ou les premières galaxies se sont assemblées reste inaccessible à l’observation, et l’époque cruciale où l’essentiel de la masse semble s’être assemblée (entre des redshifts de 1 et 5) est encore peu observée. Observer dans l’infrarouge permet de trouver les premières galaxies produites pendant l’époque de réionisation, ainsi que de suivre l’histoire ancienne de la formation stellaire pour les galaxies de grands redshifts. Jusqu’à présent, il était très difficile d’obtenir des images profondes et de mesurer des redshifts de nombreuses galaxies dans un grand volume d’Univers. Cette situation est sur le point de changer avec la mise en service du télescope dédié à l’IR VISTA de l’Observatoire Européen Austral (ESO) et un nouveau très grand sondage spectroscopique avec VLT-VIMOS. Le LAM est co-responsable d’une collaboration Européenne qui a obtenu 1800 heures d’observation avec VISTA, soit 25% du temps total disponible sur 5ans, et d’un programme sans précédent de 600h avec VIMOS pour obtenir 10000 spectres et redshifts de galaxies avec 3<z<6+. Ces programmes vont permettre d’obtenir des images dans les bandes YJH et K sur 1.5deg² à une profondeur de KAB=25.6 et des spectres de galaxies de IAB=24.75. Ces sondages sans précédent vont permettre : (1) d’identifier les candidats premières galaxies à des redshifts jusqu’à z~10, (2) de suivre l’assemblage de la masse au pic de formation stellaire depuis z~5 jusqu’à z~1. La thèse visera dans une première partie à analyser les images et spectres obtenus pour identifier les galaxies aux plus grands redshifts possibles. La mesure précise des propriétés photométriques et spectrales des galaxies observées permettra d’obtenir des informations sur leur âge, leur taux de formation stellaire, ou leur masse totale en étoiles grâce à une comparaison avec les modèles
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de synthèse de populations stellaires. Les fonctions statistiques seront établies comme référence : fonction de luminosité, fonction de masse, fonction de corrélation, taux de fusion. La thèse visera à apporter des éléments de réponse aux questions fondamentales liées à l’assemblage de la masse des galaxies au cours du temps cosmique, en relation avec la distribution des halos de matière noire dans la toile cosmique utilisant les modèles HOD. En particulier, il s’agira d’identifier les phases majeures de l’assemblage des galaxies de différents types, de quantifier la contribution de différents processus physiques (merging, accrétion, feedback, quenching), pour proposer un scénario cohérent d’évolution. L’expertise acquise pendant cette thèse mettra l’étudiant dans une position unique pour participer aux importants programmes d’observations avec le futur télescope spatial James Webb en construction ou avec le très grand télescope EELT en projet à l’ESO.
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