Formation et Evolution des Galaxies - Groupe de Recherche IAP

Les chercheurs de ce groupe sont en quête d'une description cohérente de la formation et de l'évolution des galaxies dans l'Univers, depuis la Voie Lactée, que l'on peut étudier avec force détail, jusqu'aux galaxies observées à des âges reculés dans l'histoire de l'Univers.

Pour effectuer ces recherches, les chercheurs du groupe utilisent une grande diversité d'approches, constituées par des observations de pointe dans un large domaine de longueur d'onde, et des modélisations théoriques permettant d'interpréter ces données.

Il s'agit d'une part de mieux comprendre les différents aspects de la physique des galaxies en la reliant à la formation stellaire, et à l'inter-dépendance entre les différents constituants des galaxies :
   - les étoiles et résidus de l'évolution stellaire (objets compacts, nébuleuses planétaires, restes de supernovae);
   - le gaz (atomique, moléculaire et ionisé);
   - la poussière (diffuse et regroupée).
Les mouvements internes de ces constituants lumineux permettent d'accéder, en outre, à la matière noire détectée dans toutes les galaxies.

En outre, la compréhension de l'Univers local est une étape indispensable pour interpréter l'Univers lointain que nous observons avec les grands télescopes, et ainsi poser des contraintes sur la l'histoire de la formation d'étoiles et de l'accumulation de la masse dans les galaxies. Celles-ci semblent étroitement liées à la grande diversité de types morphologiques de galaxies observée dans l'Univers.

Un aspect important est d'évaluer la part des flambées de formation d'étoiles par rapport à la formation d'étoiles continue, et les échelles de temps caractéristiques de ces différents phénomènes. La formation d'étoile actuelle et passée peut être mesurée par la distribution en énergie spectrale des galaxies, ainsi que d'autres paramètres physiques comme les abondances chimiques, la métallicité, et l'extinction.

Etant reconnu désormais que les intéractions et fusions de galaxies jouent un rôle important dans leur évolution, les galaxies doivent aussi être étudiées en lien avec leur environnement : les groupes et amas de galaxies, et le gaz intra-amas.

On peut aussi établir des relations entre l'évolution des baryons dans les galaxies et l'évolution des halos de matière noire dans lesquels les galaxies sont piégées par la gravité, en comparant les observations avec les simulations numériques. On peut alors mieux cerner l'époque de formation des différents types de galaxies, et les étapes déterminantes dans leur évolution, qu'elles soient liées à l'effondrement des grandes structures sur des échelles de 10 à 100 megaparsecs, ou aux interactions à l'échelle du megaparsec.

Thèmes scientifiques

Pour effectuer ces recherches, les chercheurs du groupe utilisent une grande diversité d'approches, constituées par des observations de pointe dans un large domaine de longueur d'onde, et des modélisations théoriques permettant d'interpréter ces données.