Origine du fer dans le milieu intra-amas et distribution du gaz X dans les amas de galaxies
Résumé
We present sorne observations obtained from X-ray spectroscopy, with the japanese satellite GINGA, and spectro-imagery, with the americano-german satellite ROSAT, that we analyse and interpret with a model for the evolution of elliptical galaxies, on one hand, and with a model for the distribution of the X-ray gas and total mass in galaxy clusters, on the other hand. In a first part, we analyse the spectroscopy data in combination with the X-ray imagery and optical data. We confirm the presence of a large iron mass in the intra-cluster medium as well as its origin from elliptical (and lenticular) galaxies. In a second part, we developp a model for the evolution of elliptical galaxies, where the high-mass stars formation is enhanced in the begining, and apply it to cluster galaxies in order to explain together the observations on the scales of the clusters and of the galaxies themselves. The type II supernovae produce simultaneously the iron mass needed and the thermal energy that entails its ejection outside the galaxies. In a third and last part, we present a method for the determination of the mass and distribution of the intra-cluster medium and of the total mass (dark matter included) from X-ray data (combining global spectroscopy and detailed imagery), that we apply to a peculiar cluster: A2163, which extreme properties (it is the hottest and most massive cluster known at present) have important repercussions on cosmological models.
Nous présentons des observations obtenues en spectroscopie X, à l'aide du satellite japonais GINGA, et en spectro-imagerie X, à l'aide du satellite americano-germanique ROSAT, que nous analysons, puis interprétons à l'aide d'une modélisation de l'évolution des galaxies elliptiques, d'une part, et de la distribution du gaz X et de la masse totale dans les amas de galaxies, d'autre part. Dans une première partie, nous présentons l'analyse des données de la spectroscopie X, lorsqu'elles sont combinées aux données optiques et d'imagerie X. Nous confirmons la présence d'une masse importante de fer dans le milieu intra-amas ainsi que son origine localisée dans les galaxies elliptiques (et lenticulaires). Dans une seconde partie, un modèle d'évolution appliqué aux galaxies elliptiques, où la formation d'étoiles massives est renforcée en début d'évolution est développé, qui permet d'expliquer conjointement les observations à l'échelle des amas et à l'échelle des galaxies mêmes; les supernovae de type II produisant simultanément le fer et l'énergie thermique à l'origine de son éjection hors des galaxies. Dans une troisième et dernière partie, nous présentons une méthode de détermination de la masse, et de la distribution, du gaz intra-amas et de la masse totale ("matière noire" comprise) à partir des données X (spectroscopie globale et imagerie détaillée), puis l'appliquons à un amas particulier : A2163, dont les propriétés extrêmes (amas le plus chaud et le plus massif connu) ont des conséquences importantes sur les modèles cosmologiques.