Formation Hiérarchique des Formation Hiérarchique des HalosHalos

D. AubertD. Aubert

Séminaire Multi-Echelle : 24 Mai 2006Service d’Astrophysique

Le halo: objet multi-échellesLe halo: objet multi-échelles

Le halo de matière noire = interface entre cosmologie et physique des galaxies.

Matière noire froideMatière noire froide

Comment caractériser les fluctuations Comment caractériser les fluctuations initiales ?initiales ?

Via un spectre de puissance P(k)Via un spectre de puissance P(k)

Redshift z ~1000

Spectre de puissance 3DSpectre de puissance projeté

CDM

Formation HiérarchiqueFormation Hiérarchique Modèle de matière noire Modèle de matière noire

froide (CDM)froide (CDM) Les petites structures Les petites structures

s’effondrent en premiers’effondrent en premier

Press & Shechter 74Press & Shechter 74

White & Rees 78White & Rees 78

Densité critique

M>m

Croissance des halosCroissance des halos

La croissance des La croissance des structures se fait par structures se fait par assimilation progressive assimilation progressive d’objets plus petits.d’objets plus petits.

Arbres de Arbres de FusionsFusions Modèles analytique Modèles analytique Simulations NumériquesSimulations Numériques

Cluster 6 : Simulation AMR RAMSES

« Collision permanente »

L’histoire d’accrétion de masseL’histoire d’accrétion de masse La MAH est universelle (Van den Bosch 01, Wechsler et al. 01)La MAH est universelle (Van den Bosch 01, Wechsler et al. 01)

Le profil des halos ILe profil des halos I Exemple fameux : le profil NFW (Navarro, Frenk & White, 95, 96, 97) Exemple fameux : le profil NFW (Navarro, Frenk & White, 95, 96, 97)

rr~ r~ r-1-1 au centre au centre

rr~ r~ r-3-3 aux bords aux bords

Concentration ~ la densité au moment de leur dernière fusion majeure

Le profil des halos IILe profil des halos II

Spekkens et al. 2005. : courbe de rotations de165 galaxies naines~0.20.2 (NFW =1)

Cœurs plutot que des pics.

Mais les simulations des effets instrumentaux avec des galaxies plongées dans des NFW produisent les même distributions

Sinon, comment prévenir le depot de matière au centre des halos ?:- « dilution des halos » via la une processus de rétroaction- résonances ? : couplage barre-halo - friction dynamique résonante

Les sous-structures : leur nombre ILes sous-structures : leur nombre I

~10 fois trop de satellitesprédits dans le groupe local(Klypin et al. 99, Moore et al. 99)

Les sous-structures : leur nombre IILes sous-structures : leur nombre IIKravtsov, Gnedin & Klypin, 2004

Chauffage du gaz par réionization à haut redshift (z~10)+Prise en compte de l’histoire complexe des satellites:-chocs de marées-effeuillage

Quid des structures invisibles ?- Lensing: anomalies d’amplification- HVC ?

Nouvelles Galaxies Naines Locales :Sagittaire, Grand Chien, Le Bouvier, Les chiens de chasse

Les sous-structures : leur distribution ILes sous-structures : leur distribution I

La distribution prédite des satellites est La distribution prédite des satellites est anisotropeanisotrope. .

Excès d’objets dans le plan équatorial des halos. (Aubert et al. 04, Knebe et Excès d’objets dans le plan équatorial des halos. (Aubert et al. 04, Knebe et al. 04, Zentner et al. 05)al. 04, Zentner et al. 05)

Traceurs du flux filamentaire

Les sous-structures : leur distribution IILes sous-structures : leur distribution IIA l’échelle des galaxies : effet Holmberg

Zaritsky et al. 1996

Aubert et al., 04

MAIS

ConclusionsConclusions

Les halos transmettent la physique des grandes échelles à l’échelle Les halos transmettent la physique des grandes échelles à l’échelle des galaxiesdes galaxies

Ils sont formés de façon hiérarchique : de petites structures Ils sont formés de façon hiérarchique : de petites structures fusionnent pour donner les galaxies et les amas à z=0fusionnent pour donner les galaxies et les amas à z=0

Ces processus de fusions façonnent la structure des halos:Ces processus de fusions façonnent la structure des halos:o ProfilsProfilso GranulositésGranulositéso Propriétés des satellitesPropriétés des satellites

Les succès du modèle CDM à grande échelle ne peuvent Les succès du modèle CDM à grande échelle ne peuvent être être transposés aux plus petites échelles sans une meilleure transposés aux plus petites échelles sans une meilleure compréhension de la physique baryonique.compréhension de la physique baryonique.