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Plan
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Les Galaxies Naines Bleues compactes (BCDs)
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Les galaxies naines: enjeux
  • Galaxies locales < 50 Mpc
  • Régions HII brillantes entourées de gaz neutre
  • Mode de formation d’étoiles: par flambées successives interrompues par de longues périodes de calme


  • Objets peu évolués chimiquement, jeunes? un
  •     lien avec l’Univers lointain :
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Propriétés globales
  • M(B) ³ -17m (Ho = 75 km s-1 Mpc-1). Peu lumineuses .
  • Petite tailles  (d < 5kpc).
  • Petites masses.
  • Masses HI élevées (jusqu’à 3 108Mo). N(HI)~1021 cm-2
  • Taux de formation d’étoiles massives élevées au centre (0.1 - 1 Mo yr-1). Age des processus de l’ordre de 10-100 Myr.
  • Métallicité du gaz est faible (Z/50< Zo<Z/3).
  • Existence d’une population stellaire vieille .
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 Les abondances chimiques
  • Nucléosynthese: origine des éléments
  • He , O, N, C, Fe, S, Ar, Ne,


  • Tester les “yields” stellaires: c. a.d. les % d’éléments lourds rejetés pour une étoile de masse donnée


  • Tester l’évolution chimique des galaxies et en particulier l’histoire des éléments et l’enrichissement du MIS et du MIG (rapide/lent)
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Résultats régions HII
  • a/O constant avec le contenu en éléments lourds  (Izotov et al. 1999)
  • è produits par les MS


  • C/O : MS à faible Z + IMS contribution à grand Z
  • N/O : nucléosynthèse OK, site de production?
      • Observations : primaire et secondaire
      • Primary : MS (Izotov et al . 1999), mélange rotationnel, contribution ISM?
      • Dispersion : enrichissement en N différé par IMS ?
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On peut aujourd’hui étudier ~toutes les phases gazeuses du MIS
  • Comprendre les processus de dispersion et de mélange
  • Estimer la contribution des vents stellaires et galactiques (données XMM, Chandra)


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Projet actuel à l’IAP
  • Processus d’enrichissements
      • Kunth & Sargent (1986) : impossible de trouver des galaxies très pauvres en éléments lourds
      • Observations HSTde IZw 18 (Kunth et al. 1994)
      • Auto-enrichissement des régions HII region  pardes SN ?
      • Tenorio-Tagle (1996)


  •  FUSE: nouvelles perpectives
      • Reconsidérer la composition chimique du gaz neu
      • Principe :
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Résultats préliminaires
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Ce que cela suggère?
  • N et O se comportent  différemment
    •  production dans des sites différents?


    •  erreurs systématiques?
    •  à suivre
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De la formation d’étoiles dans les galaxies proches aux galaxies primordiales
  • HII regions devraient émettre une raie  Lyman a très forte:
          L(Lyman
    a) / L(Hb) ~ 33


  • dans des galaxies “starburst”:
  •          EW ~ 100 Å  (max: 250 Å )


  • IUE  a indiqué des situations plus complexes:
    • Intensité Lyman a bien au dessous de la valeur  nominale (même avec rougissement).
    • des non détections.
    • absorptions
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résultats GHRS : les effets  cinématiques

  • Lyman a  détectée, avec un profil P Cygni alors:
  •     raie neutre raie métallique bleu-shifted  200-400 km/s.  Kunth et al. (1998).
  •  Lyman a absorbée alors: gaz statique/région HII
  • Corrélation avec métallicité disparait
  • Pure émission .
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Vision 2-D: observations STIS
  • Observations avec STIS afin :
    • D’analyser la  structure spatiale de l’émission
    • Zones étendues de diffusion dans  IZw18





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Résultats STIS

    • Pas de structure en vitesse sur le profil P-Cygni de la raie à des échelles de  1 kpc.
    • Grandes quantités de HI qui s’écoule de la région HII à des vitesses de 200 - 400 km/s, tel un plan parallèlle en mouvement sur des  kpcs.
    • Présence d’émission étendues de faible intensité.
    • Découplage entre émission Lyman a et continu UV .



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Visibilité Lyman a : scénario évolutif

  • Comment les photons  Ly a émergent-ils d’une galaxie riche  en gaz?


  • Il semble que la formation d’étoiles produise d’immenses coquilles de gaz en expansion.
  • L’interaction du flux ionisant avec la coquille en expansion explique la variété des profils Ly a observés. Evolution
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Phase initiale: absorption
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Destruction des photons Lyman a
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Phases jeunes: emission pure
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Starburst évolué:  couches HI en mouvement induisent des  profils P Cygni
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Effets combinés:
P Cygni et/ou profiles en absorption
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Redshift érroné
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Multiples composantes
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Ou vont les métaux?
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Métaux: rejetés ou éjectés
  • Legrand et al. (2002)
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Le MIS est-il résistant?
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Implications pour les galaxies à grand z (z>2...)
  • Nombre d’émetteurs Lyman reste faible


  •  Même propriétés que les galaxies locales: vents 200/400 km/sec. Quelques unes aves de grandes  EWs...


  • Lya en emission dans 50%  galaxies



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"Mêmes méchanismes donc les paramètres..."
  • Mêmes méchanismes donc les paramètres dérivés sont sujets à caution:
    • Intensités sous estimées et donc les SFRs....
    • Bcp de galaxies formant des étoiles massives sans Lyman a en émission seront jugées inactives.
      Cosmic SFR (taux de formation d’*) sous estimé.
    • Résolution est un problème:
    •    Déterminations des redshifts faux de +- 1000-2000 km/s.  MUSE
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Exemple d’interprétation érronée!
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HST-ACS
images Lyman a :
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Surveys à grand z
  • Nouveau: Large Area Ly Alpha survey ( LALA)
  •     z~4.5 et 5.7 (Rhoads et al 2000)
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Low z and high z starbursts
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Low z and high z starbursts