Morpho-kinematic study of intermediate-mass galaxies : revealing the impact of galaxy interaction 5 Gyrs ago.
Étude morpho-kinématique des galaxies de masse intermédiaire : révélation de l'impact de l'interaction des galaxies il y a 5 Gyrs.
Résumé
According to the hierarchical scenario, galaxy mergers play an important role in the evolutionof present-day galaxies by directly impacting galaxies’ morphology and kinematics, especiallyat higher and intermediate redshift.The main goal of this thesis is to confirm the influence of galaxy mergers since ∼ 5 Gyrs agoand investigate the role of this process on the origin of the observed bars and satellite galaxiesat intermediate redshift. For that purpose, we present the morpho-kinematic analysis in asample of 93 intermediate-mass galaxies (MJ ≤ −20.3) at 0.4 < z < 0.85. Our highly cautiousapproach has allowed us to construct a representative sample that is completely independentof previous studies. Then, using deep high-resolution images, we searched for the presence ofbars for each galaxy in our sample, and the number of detected satellite galaxies ( MJ > -20.3).Finally, for comparison, we have searched for satellite galaxies around all intermediate-massgalaxies in the CANDELS-GOODS-S field.For this work, we combined the HST photometric and the I −J color maps with a kinematicmap construction via nebular emission lines ([OII], [OIII], and Hα). The images come fromthe HLF CANDELS-GOODS-S survey whereas the IFS data were taken from our KMOSobservations and available data from the MUSE-Wide survey (ESO database).Using the photometric images, we found a fraction of 27% of the general galaxy population at0.4 < z < 0.85 presenting peculiar morphologies. Also, by applying our kinematic classification,the majority of galaxies have perturbed or complex kinematics. This translates into a fractionof 24% of isolated spiral galaxies in contrast with 76% of semi-virialized and non-virializedsystems, suggesting that the majority of galaxies are in some stage of the merger sequence ∼ 5Gyrs ago, consistent with previous results. Focusing on the barred galaxies, we found that ∼90% of these galaxies have evidence of undergoing a merger process, which can be interpretedas the observed bars at intermediate redshift mainly originating from galaxy interactions. Also,we note that most galaxies are in groups of at least 2 galaxies and that the isolated spiraldisk tends to have a higher number of satellite galaxies. However, these last results shouldbe supported by a new study using higher-quality spectroscopic data from new-generationinstruments such as MOONS at the VLT.We consolidate and support previous results which indicate that major mergers are thepredominant process in shaping the galaxy’s properties ∼ 5 Gyrs, contrary to that observed inthe local Universe where secular evolution appears to have a greater impact. This is consistentwith the scenario in which the Universe is in transition from early times dominated by violentprocesses, to a present-day Universe dominated mostly by slow events.
Selon le scénario hiérarchique, les fusions de galaxies jouent un rôle majeur dans l’évolution des galaxies en influençant directement la morphologie et la cinématique des galaxies, en particulier à des redshifts élevés et intermédiaires. Le but principal de cette thèse a été de confirmer l’influence des fusions de galaxies depuis∼ 5 Gyrs et d’étudier le rôle de ce processus sur l’origine des barres observées et des galaxies satellites à redshift intermédiaire. Pour étudier les galaxies, nous avons analysé la morpho-cinématique d’un échantillon de 93 galaxies de masse intermédiaire (MJ ≤ −20, 3) à 0,4 < z <0,85. Notre approché très conservatif nous a permis de construire un échantillon représentatif tout à fait indépendant des études antérieurs. Par la suite en utilisant des images profondes à haute résolution, nous avons recherché la présence de barres pour chacune des galaxies de notre échantillon et le nombre de galaxies satellites (MJ > -20.3) détectées. Finalement, pour comparaison, nous avons recherche de galaxies satellites pour toutes les galaxies de masse intermédiaire dans le champ CANDELS-GOODS-S. Pour notre étude, nous avons combiné les images profondes à haute résolution du HST, lescartes de couleur I − J avec les cartes cinématiques construites utilisant des raies en émission([OII], [OIII], et Hα). Les images proviennent du survey HLF CANDELS-GOODS-S et les observations 3D de nos observations KMOS, et les données disponibles de MUSE-Wide survey(base de donnés ESO). A partir des images, nous avons trouvé une fraction de 27% de la population générale de galaxies à 0,4 < z < 0,85 montre des morphologies particulières. De plus, à partir de notre classification cinématique, nous trouvons que la majorité des galaxies ont une cinématique perturbée ou complexe. Cela se traduit par une fraction de 24% de galaxies spirales isolées en contraste avec 76% de systèmes semi-virialisés et non-virialisés, ce qui suggère que la majorité des galaxies se trouvent à un certain stade de la séquence de fusion il y a ∼ 5 Gyrs, en accord avec des études précédentes. En nous concentrant sur les galaxies barrées, nous avons trouvé que ∼ 90% de ces galaxies ont signés d’avoir subi un processus de fusion, ce qui peut être interprété comme les barres observées à un redshift intermédiaire sont principalement origines par les interactions entre galaxies. Nous notons également que la plupart des galaxies sont dans des groupes d’au moins 2 galaxies et que le disque spiralé isolé a tendance à avoir un plus grand nombre de galaxies satellites. Cependant, ces derniers résultats devront être confirmés par une nouvelle étude utilisant des données spectroscopiques de meilleure qualité provenant d’instruments de nouvelle génération tels que MOONS au VLT.Nous consolidons et soutenons les résultats précédents qui indiquent que les fusions majeures sont le processus prédominant dans le façonnement des propriétés de la galaxie ∼ 5 Gyrs,contrairement à ce qui est observé dans l’Univers local où l’évolution séculaire semble avoir un impact plus important. Ceci est cohérent avec le scénario dans lequel l’Univers est en transition entre les premiers temps dominés par des processus violents, et un Univers actuel dominé principalement par des événements lents.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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