Proposant : Sébastien Peirani
Téléphone : 0492001989
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Durée : 3 mois
Lieu : mont-gros
Financement : Demande de financement au laboratoire
Domaine : Cosmologie
Niveau d'études : Master 2

Désignation du projet : L'évolution du profil de densité total des galaxies elliptiques massives
Résumé : Les galaxies elliptiques massives ou de type précoce (Early type galaxies en anglais) constitue une famille de galaxies ayant des propriétés intéressantes avec notamment des relations aux échelles très contraintes: par exemple, leur profil de densité total
(matière noire + étoiles) estimé au rayon effectif est très bien approximé par une loi en puissance dont la pente est très proche de -2 (isotherme) et semble ne pas dépendre du redshift. Comprendre la formation d'un tel profil de densité permettrait de porter des contraintes fortes sur les processus physiques inhérents à la formation des galaxies elliptiques en général (par exemple, les processus de rétro-action comme les noyaux actifs de galaxies). Dans une récente analyse numérique (Peirani et al. en prep), l'évolution de la pente moyenne du profil de densité total
des galaxies elliptiques a été dérivée à partir des simulations hydrodynamiques Horizon-AGN (Dubois et al. 2014) et Horizon-noAGN (Peirani et al. 2017). Il semblerait alors que la pente diminue doucement en fonction du redshift. Cependant, ces simulations étant quelque peu limitées en résolution, il n'a pas été possible de contraindre l'évolution de la pente au delà de z>2.
L'objectif du stage est de mener une analyse similaire et complémentaire à partir d'une nouvelle simulation cosmologique, NewHorizon, qui est en fait un zoom sur la partie centrale de Horizon-AGN, et possède de ce fait une bien meilleure résolution.
Dans un premier temps, il faudra construire des catalogues de galaxies simulées issues de NewHorizon et s'assurer de la converge des propriétés dynamiques avec les galaxies jumelles issues de Horizon-AGN. Ensuite, il faudra dériver pour chaque galaxie elliptique massive (M*>10^11 Ms) son profil de densité total et estimer la pente au rayon effectif à différents redshifts. Enfin, il faudra comprendre la mise en place (à haut et bas redshifts) de ce profil de densité moyen en identifiant et caractérisant les processus physiques dominants.

Références utiles:

- Horizon-AGN simulation:
"Dancing in the dark: galactic properties trace spin swings along the cosmic web"
Dubois, Y., Pichon, C., Welker, C., et al. 2014, MNRAS, 444, 1453

- "Density profile of dark matter haloes and galaxies in the horizon-AGN simulation: the impact of AGN feedback"
Peirani, S., Dubois, Y., Volonteri, M., et al., 2017, MNRAS, 472, 2153

- pièce jointe:
"Total density slope of massive early-type galaxies in Horizon-AGN simulation: impact of AGN feedback and comparison with observations"
Peirani et al. (in prep)

Pièces Jointes :
cusp2.pdf