Figures du cours

Plan du cours
•  Introduction et rappels
•  Classification des galaxies
•  Introduction à l’évolution chimique:
évolution séculaire
•  Les galaxies spirales
•  Les galaxies elliptiques
•  La voie lactée
•  Formation hiérarchique des galaxies et
contexte cosmologique (si possible)
Plan des TDs
•  Mesures de propriétés stellaires à partir
de spectres
•  Etude d’une pop.stel. Simple (amas
globulaire) à partir de données VLT
•  Modèles simples d’évolution chimique
•  TP: analyse de courbes de rotation
•  TP: simulations de fusions de galaxies
•  Exercice de mécanique appliquée à
l’astrophysique
Modalité de contrôle continu
•  Examen sur table semaine 6 le jeudi
•  Présentation orale de 5 ou 10 minutes
–  sources: internet ou livre de référence
–  Google, wikipedia (anglais)
–  galactic astronomy (Binney & Merrifield, Princeton
University Press)
–  galactic dynamics (Binney & Tremaine, PUP)
–  cosmological physics (Peacock, Cambridge Uni Press)
–  doit expliquer la physique associée sans
entrer dans le détail (ne veut pas dire pas
d’équations)
–  présentation orale = fichier pdf ou powerpoint
Liste de sujets
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Les trous noirs super-massifs
Les classifications alternatives des galaxies
Les galaxies actives (AGNs)
Les barres galactiques (morphologie et/ou structure
orbitale) (***)
Le centre de la Voie Lactée
Structure des halos de matière noire (NFW 1D->3D)
Les fusions de galaxies (cf TD)
Le problème des naines G (***)
Les supernovae en tant que chandelles standard
Les lentilles gravitationelles
Mesures de la constante de Hubble
Les structures locales de l’espace des phases (**)
Alternatives à la matiere noire
Problèmes observationnels avec le modèle LCDM
une galaxie:
M83
NGC 1512 vue à différentes longueur d’ondes
Example de loi de Planck: rayonnement du corps noir
Exemple de spectre observé: le soleil dans le domaine visible
Spectres stellaires en fonction du type spectral
Exemples de filtres photométriques: CFHT mégacam
Diagramme HR et classification des étoiles
position et évolution
en fonction de la masse
évolution en fonction
de l’âge d’un groupe
d‘étoiles (pop stel simple)
log(age)
Temps de vie sur la séquence principale
Luminosite
Temperature
Evolution post séquence principale
Luminosité
Température
Diagrammes HR observés
Etoiles locales avec
mesure de distance
Amas globulaire M13
Mv
B-V
Population stellaire simple:
ex un amas globulaire M13
Equivalent théorique: les isochrones
exemple d‘évolution avec l’âge
isochrones: évolution en fonction de la métallicité
Z
Diagramme couleur-magnitude (CMD)
Si la distance est connue
=> diagramme HR
Cas des amas globulaires.
Le voisinage solaire: d<100pc
cours 2
Séquence de Hubble
Classification de De Vaucouleur
Evolution chimique: modèle fermé pour le bulbe
cours 3
Structure galaxie spirale
Spirale à grand design
Spirale flocullente
Les structures spirales
Gaz froid
Etoiles
Gaz chaud &Etoiles
Galaxies proches: une grande variété dans les propriétés
des spirales
Courbes de rotation
masse manquante et matière
noire
Relation de Tully Fisher
dans l’amas de Fornax
cours 4
Les Galaxies elliptiques
Profil de NGC 4494:
rouge: King
bleu : Sersic
vert: de Vaucouleur
On observe en 2D (plan du ciel)
⇒ conséquence de la triaxialité:
les isophotes sont “twistées”
NGC 4494
Séquence des elliptiques : plus lumineuses= plus rouge
<- Truncation of the blue cloud
Red sequence
Couleur
Blue cloud
L≈L*
<- Luminosite
Relation de Faber-Jackson
Relation de Kormendy
Le plan fondamental des elliptiques
Le plan fondamental des elliptiques
cours 5
Type Sbc
Courbe de rotation
pas très bien connue
Voisinage solaire
Mouvement circulaire
Approximation épicyclique
Effet d’une barre
Effet de bras spiraux
Cours 6
Amas de galaxies
et grandes structures
fluctuations du fond diffus cosmologique (~10-5K)
Spectre de puissance associé
Exemple d’arbre de fusion
pour une galaxie de type Voie Lactée