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Page de résumé pour ULgetd-11302009-162141

Auteur : Letawe , Yannick
E-mail de l'auteur : yletawe@ulg.ac.be
URN : ULgetd-11302009-162141
Langue : Français/French
Titre : Caractérisation des interactions entre les quasars et leur galaxie hôte
Intitulé du diplôme : Doctorat en sciences
Département : FS - Département d'astrophysique, géophysique et océanographie
Jury :
Nom : Titre :
Courbin, F. Membre du jury/Committee Member
Gavignaud, I. Membre du jury/Committee Member
Hutsemekers, D. Membre du jury/Committee Member
Surdej, J. Membre du jury/Committee Member
Rauw, G. Président du jury/Committee Chair
Magain, P. Promoteur/Director
Mots-clés :
  • Quasars
  • Interactions
  • Galaxies
Date de soutenance : 2009-10-09
Type d'accès : Public/Internet
Résumé :

Ce travail consiste en l’étude de deux échantillons de quasars lumineux et proches. Tout d’abord, nous effectuons une étude simultanée de données provenant du Hubble Space Telescope et du Very Large Telescope dans le but d’étudier dans le détail les caractéristiques des galaxies hôtes de 6 quasars. Un traitement adéquat des données spectrales du VLT et des images du HST, basé sur la méthode de déconvolution MCS, permet de décrire avec une grande précision la structure de la galaxie hôte ainsi que diverses propriétés du système. Ainsi, nous pouvons caractériser l’influence du quasar sur son environnement. Nos analyses prouvent en effet la présence de gaz ionisé par le quasar dans des régions éloignées du centre et apparemment dépourvues d’étoiles, mais aussi l’existence de zones galactiques réfléchissant le rayonnement du quasar via des électrons libres ou de la poussière. La dynamique du gaz entourant le quasar est analysée via la courbe de rotation du système.

Nos méthodes permettent également de résoudre les régions centrales (< 1 kpc) des galaxies hôtes et d’en analyser le contenu.

Suite à ce projet, une étude d’un plus grand échantillon de 104 quasars de bas redshift a été menée. Les résultats obtenus pour un sous échantillon de 69 quasars (observé avec le NTT/SUSI2 et complété par des données d’archives), formant l’essentiel de la seconde partie du travail, peuvent se résumer comme suit :

– La magnitude absolue du quasar ne se corrèle pas fortement avec celle de la galaxie hôte sur l’ensemble de l’échantillon. Cependant, la corrélation est plus robuste si l’on ne considère que les galaxies elliptiques.

– La proportion de galaxies arborant des traces d’interactions gravitationnelles (' 60%) est assez élevée, mais cela ne permet pas de déterminer univoquement si elles influencent l’activation du quasar.

– Les hôtes possèdent en moyenne une plus grande quantité de gaz ionisé par rapport aux galaxies inactives. Cette tendance est encore plus forte pour les elliptiques, qui pourtant ne contiennent qu’une faible quantité de gaz lorsqu’elle sont inactives.

– Les galaxies hôtes les plus asymétriques, associées à des collisions galactiques majeures, contiennent également plus de gaz ionisé que les moins asymétriques.

– Quelques elliptiques de l’échantillon possèdent un noyau actif décentré par rapport au centre de leur galaxie. Ce décentrage suggère une collision galactique importante, voire même une éjection du trou noir avec son disque d’accrétion à partir de la fusion d’un système binaire de trous noirs.

– Quelques cas particuliers, méritant d’être observés à plus haute résolution spatiale et en spectro-3D, sont décrits pour la première fois.

La thèse se compose des deux articles liés aux études résumées ci-dessus. Le premier, publié dans l’Astrophysical Journal en juin 2008 (Letawe et al. [72]), traite des images HST et des spectres VLT, et le second, soumis au Monthly Notices of the Royal Astronomical Society en septembre 2009, contient l’analyse de l’échantillon SUSI2. Ces articles sont complétés par des contextualisations et analyses supplémentaires non publiées.

This work consists in the study of two samples of nearby luminous quasars. First of all,we compare quasar images obtained from the Hubble Space Telescope and slit spectra from the VLT/FORS1 in order to study the properties of six quasar host galaxies. An appropriate data processing, based on the MCS deconvolution method, allows to separate the central source from the host and to describe their content in detail. We are able to characterize the quasar’s influence on its surrounding. Indeed, our analysis proves the presence of gas ionized by the quasar in remote regions apparently devoid of stars, but also the presence of quasar emission lines reflected by free electrons or dust. The dynamics of the gas surrounding the quasar is revealed via rotation curves and information about the central regions (< 1 kpc) is accessible thanks to our powerful quasar-host separation methods.

As a second part, a study of a larger sample of 104 nearby quasars is made. Results for a subsample of 69 quasars (observed with NTT/SUSI2 and completed with archive data) form the second part of this work. They can be summarized as follows :

– The quasar’s absolute magnitude does not correlate strongly with the host magnitude. However, this correlation becomes more robust if we consider only elliptical hosts.

– The proportion of galaxies showing signs of gravitational interactions is quite large (' 60%), but this does not allow to assess unequivocally their influence in the triggering of the quasar activity.

– There is a tendency for quasar hosts to contain more ionized gas than in inactive galaxies. This trend is even stronger for ellipticals, which, when inactive, do not usually contain much

gas.

– The most asymmetric hosts, linked to strong merging processes, also tend to have more ionized gas than less asymmetric ones.

– A few ellipticals have their active nucleus shifted compared to the galactic center. Such ff-nuclear activity is suggestive of important galactic collisions, and may be due to a gravitational black hole recoil in the fusion of binary black holes system.

– A few peculiar cases, deserving higher resolution imaging or 3D-spectroscopy, are described here for the first time.

The thesis is composed of two articles linked to the two studies summarized above. The first one, published in the Astrophysical Journal in June 2008 (Letawe et al. [72]), deals with HST and VLT data. The second one, submitted to the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society in September 2009, contains the analysis of the SUSI2 sample. These articles are completed by introductions and unplublished supplementary analyses and results.

Autre version :
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