Fonction de luminosité

Faculté des arts et des sciences
Département de physique
Astronomie Extragalactique
Cours 2: Fonction de luminosité
(de masse)
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Département de physique
Fonction de luminosité des
galaxies (GLF)
• La luminosité des galaxies
couvrent un grand
domaine de luminosités
• E lum. = 107 x naine
• Fonction de luminosité
F(L) = le nombre relatif
de galaxies de différentes
luminosités
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Fonction de luminosité des
galaxies (GLF)
• Définition: si on compte les galaxies dans un
volume représentatif de l’Univers, F(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.
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Fonction de luminosité de
Schecter (1976)
 n* : densité de galaxies (nb galaxies / Mpc3)
 L* : luminosité caractéristique. Une galaxie L* est une
galaxie brillante (~ MW). Une galaxie avec L < 0.1L* est
une naine.
 a définie la pente de la GLF du côté peu brillant. a est
typiquement négatif, impliquant un grand nombre de
galaxies de faibles luminosités.
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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 1010 Lsun (luminosité typique des galaxies)
 a = -0.7
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Fonction de luminosité de
Schecter (1976)
En magnitudes:
a = -0.5 (rouge)
a = -0.75 (vert)
a = -1 (bleu)
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Field GLF
• Bande B (Efstatiou, Ellis, Peterson 1988)
 F* = 0.016+/- 0.003 h3 Mpc-3
 MB* = -19.7 +/- 0.1 + 5 log h
 a = -1.07 +/- 0.07
• Bande K (Gardner et al. 1997)
 F* = 0.016+/- 0.002 h3 Mpc-3
 MK* = -23.1 +/- 0.2 + 5 log h
 a = -0.9 +/- 0.2
 Fits très semblables
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Contributions à la luminosité
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GLF vs types
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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
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Propriétés de la GLF de
Schecter
• La densité de luminosité (luminosité solaire par
Mpc-3) est donné par:
• dominé par les galaxies L ~ L*
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GLF récente
2dF
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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