The physical processes of star formation and the properties of the interstellar medium in the Magellanic clouds
Les processus physiques de formation stellaire et les propriétés du milieu interstellaire dans les nuages de Magellan
par Antigone LAMBERT-HUYGHE sous la direction de Suzanne MADDEN
Thèse de doctorat en Physique. Astronomie et astrophysique
ED 127 Astronomie et astrophysique d'Île-de-France

Soutenue le vendredi 26 février 2021 à Université Paris Cité

Sujets
  • Galaxies naines
  • Magellan, Nuages de
  • Matière interstellaire
  • Photodissociation
  • Régions H II (astrophysique)
  • Spectroscopie infrarouge

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Mots clés
Raies de refroidissement de structure fine, Phases du MIS
Resumé
Le milieu interstellaire (MIS) abrite des processus jouant un rôle clé dans l'évolution des galaxies. Il contient la signature de nombreux processus induits par la formation stellaire, dont l'enrichissement en métaux (métallicité). Ce travail a pour but d'étudier la structure des différentes phases des régions de formation stellaire, les processus de chauffage et de refroidissement, et le rôle de la métallicité. Nous nous concentrons sur les Grands et Petit Nuages de Magellan (GNM et PNM), deux galaxies satellites de la Voie Lactée: elles ont une métallicité sub-solaire, et leur proximité permet d'obtenir une excellente résolution spatiale des régions de formation stellaire. Nous complétons ces observations avec celles du Dwarf Galaxy Sample (DGS), 48 galaxies naines non résolues de l'Univers Local ayant des conditions physiques différentes. Nous utilisons des grilles de modèles de photoionisation et photodissociation pour prédire les raies d'émission [OIII] 88µm, [OI] 63µm, [CII] 157µm, et les bandes Spitzer/MIPS 24µm et 70µm. Nous avons développé une nouvelle méthode basée sur ces traceurs pour obtenir les conditions physiques des zones de formation stellaire et nous avons étudié la proportion de la phase neutre du MIS par rapport à sa phase ionisée. Nous avons également calibré une relation entre [OIII] 88µm et MIPS 24µm, fonctionnant aussi bien pour les régions résolues des Nuages de Magellan que pour les régions intégrées et les galaxies du DGS. Cette relation peut être utilisée pour préparer de futures observations. Pour les processus de chauffage et de refroidissement, nous avons restreint notre étude à la phase neutre, et comparé deux traceurs classiques du chauffage de cette phase, les PAH et la luminosité infrarouge totale, aux principales raies de refroidissement, [CII] 157µm et [OI] 63µm, montrant que les PAHs sont de meilleurs traceurs pour le chauffage.