Counter-Rotation Galaxy Cores
Les Coeurs en Contre-Rotation
Résumé
Elliptical galaxies may look like very simple astronomical objects. However, their simple regular and ellipsoidal shape is rather the sign for a tumultuous past involving many gravitational interactions with neighbouring galaxies than the proof of a primitive state in their lives. Indeed, the last two decades have revealed the complexity of these objects in terms of their inner kinematics, especially recently thanks to the integral field spectrograph SAURON . The bidimensional kinematical fields of numerous objects have thus been drawn using this instrument. The understanding of the formation and evolution of these galaxies is a major research axis in modern astrophysics. The hierarchical formation history theory, which states that a given galaxy is the result of numerous fusions of smaller objects is at the present time the most promising among all. It can thus account for complex structures such as kinematically distinct cores, which are strongly decoupled structures in the rotation curves. Some of these galaxies even show counter-rotating central substructures. Many scenarii have been imagined to create such kinematical structures, most often involving external components. In this work we will first review all known kinematically distinct cores to date. Secondly, we will present a method to caracterize the orbital signature of these cores using dynamical Schwarzschild models. We will then apply this method to three newly discovered counter-rotating cores using integral field spectrography data. Finally, we will discuss the importance of such a methodology in the prospect of constraining the hierarchical model.
Les galaxies elliptiques ne sont des objets astronomiques très simples qu'en apparence: leur forme parfaitement régulière et ellipsoïdale est davantage le vestige d'une histoire tumultueuse semée d'interactions gravitationnelles avec d'autres galaxies plutôt que le signe d'un stade primitif dans leur vie. En effet, ces deux dernières décennies ont révélé la complexité de ces objets au niveau de leur cinématique interne, et surtout récemment avec le spectrographe intégral de champ SAURON qui a permis de dresser la structure bidimensionnelle de la vitesse de nombreuses galaxies elliptiques. La compréhension de la formation et de l'évolution de ces objets est un enjeu majeur de l'astrophysique contemporaine. La théorie hiérarchique de formation et d'évolution des galaxies, selon laquelle une galaxie est le résultat de nombreuses interactions et de fusions d'objets moins massifs, est à l'heure actuelle la mieux soutenue par les observations. Ainsi, elle permet de rendre compte de structures complexes telles les galaxies à coeur cinématiquement distinct, dans lesquelles on observe un brusque changement dans la courbe de rotation. Certains de ces objets montrent même une inversion dans le sens de rotation de la partie interne. De nombreuses études ont été réalisées pour comprendre les mécanismes de formation de ces coeurs, et la plupart d'entre elles semblent nécessiter l'apport d'un corps externe voire la fusion de deux galaxies. Dans ce travail nous réalisons dans un premier temps un catalogue de ces objets, afin d'en dégager les conclusions majeures. Dans un second temps nous présentons une méthode permettant d'extraire la signature orbitale de ces structures découplées en utilisant une modélisation dynamique de Schwarzschild . Nous appliquons cette méthode à trois objets dont nous disposons des données intégrales de champ, et tentons d'en extraire les principaux points communs. Finalement nous soulignons la valeur de cette méthodologie pour contraindre les modèles hiérarchiques de formation.
Domaines
Astrophysique [astro-ph]
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