1 COMA : PASSE, PRESENT, FUTUR et MINI- PROSPECTIVE SUR LES AMAS DE GALAXIES.

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1 COMA : COMA : PASSE, PASSE, PRESENT, PRESENT, FUTUR FUTUR et et MINI- MINI- PROSPECTIVE PROSPECTIVE SUR LES AMAS SUR LES AMAS DE GALAXIES DE GALAXIES

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COMA : PASSE, COMA : PASSE, PRESENT, PRESENT,

FUTURFUTUR

etet

MINI-MINI-PROSPECTIVE PROSPECTIVE SUR LES AMAS SUR LES AMAS DE GALAXIESDE GALAXIES

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IntroductionIntroduction

Les amas de galaxies, un environnement extrêmeLes amas de galaxies, un environnement extrême Fusions de galaxies fréquentes ( Fusions de galaxies fréquentes ( αα NN22σσ-3 -3 d’après d’après

simulations numériques)simulations numériques) Effet sur le taux de formation d’étoiles dans les Effet sur le taux de formation d’étoiles dans les

galaxiesgalaxies Destruction de galaxiesDestruction de galaxies Lumière diffuseLumière diffuse Halos radioHalos radio Emission X, cartes de température montrant les effets Emission X, cartes de température montrant les effets

des fusions de groupes et/ou d’amas sur le gaz Xdes fusions de groupes et/ou d’amas sur le gaz X

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COMA DANS TOUS SES ETATSCOMA DANS TOUS SES ETATS

Coma = amas proche à z=0.023 (D Coma = amas proche à z=0.023 (D ~~ 100 Mpc) 100 Mpc)

Données: Données: CFH12K : imagerie profonde de deux champs BVRI CFH12K : imagerie profonde de deux champs BVRI

et trois petits champs en U, total :et trois petits champs en U, total :

42x50 arcmin42x50 arcmin2 2

Catalogue de 1000 redshifts dans la direction de Catalogue de 1000 redshifts dans la direction de Coma (environ 500 redshifts dans le champ Coma (environ 500 redshifts dans le champ CFH12K)CFH12K)

Images XMM-Newton (Neumann et al. 2001, 2003)Images XMM-Newton (Neumann et al. 2001, 2003)

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Collaboration ComaCollaboration Coma Christophe AdamiChristophe Adami Andrea BivianoAndrea Biviano Christopher ConseliceChristopher Conselice Jean-Charles CuillandreJean-Charles Cuillandre Florence DurretFlorence Durret Jay GallagherJay Gallagher Michael GreggMichael Gregg Alain MazureAlain Mazure Roser PellRoser Pellóó Jean-Pierre PicatJean-Pierre Picat Christine SavineChristine Savine Eric SlezakEric Slezak Melville UlmerMelville Ulmer Michael WestMichael West

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Publications:Publications:

Adami, Picat, Savine et al. 2006, A&A sous presse, « Deep and Adami, Picat, Savine et al. 2006, A&A sous presse, « Deep and wide field imaging of the Coma cluster »wide field imaging of the Coma cluster »

Adami, Slezak, Durret, Conselice, Cuillandre, Gallagher, Adami, Slezak, Durret, Conselice, Cuillandre, Gallagher, Mazure, PellMazure, Pelló, Picat, Ulmer,ó, Picat, Ulmer, 2005, A&A 429, 39, « Searching 2005, A&A 429, 39, « Searching for diffuse light in the Coma cluster »for diffuse light in the Coma cluster »

Adami, Biviano, Durret, Mazure 2005, A&A 443, 17, « The Adami, Biviano, Durret, Mazure 2005, A&A 443, 17, « The build-up of the Coma cluster by infalling substructures »build-up of the Coma cluster by infalling substructures »

Adami, Scheidegger, Ulmer et al. 2006, A&A soumis, « A deep Adami, Scheidegger, Ulmer et al. 2006, A&A soumis, « A deep wide survey of low surface brightness galaxies in the direction of wide survey of low surface brightness galaxies in the direction of the Coma cluster of galaxies »the Coma cluster of galaxies »

Adami et al. Adami, Durret, Mazure, PellAdami et al. Adami, Durret, Mazure, Pelló, Picat,ó, Picat, West 2006, en West 2006, en préparation, « Large scale environmental effects on the Coma préparation, « Large scale environmental effects on the Coma cluster galaxy luminosity function down to Mcluster galaxy luminosity function down to MRR ~-~-10 » 10 »

Données imagerie sont en ligne au CENCOS (OAMP) Données imagerie sont en ligne au CENCOS (OAMP) http://cencosw.oamp.fr/http://cencosw.oamp.fr/

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Recherche de lumière diffuse dans ComaRecherche de lumière diffuse dans Coma

Analyse multi-échelle en Analyse multi-échelle en R; on conserve structures R; on conserve structures détectées à grande échelledétectées à grande échelle

Première image Première image « débruitée » à partir de la « débruitée » à partir de la transformée en ondelettes transformée en ondelettes seuilléeseuillée

Image résiduelle=(image Image résiduelle=(image brute moins first première brute moins first première image débruitée)image débruitée)

ItérationItération

(a) Image brute(b) Image débruitée (c) Image résiduelle(d) Image résiduelle débruitée

(a) Image finale débruitée des structures à petite échelle

(b) Différence entre l’image brute et l’image des objets

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4 sources de lumière diffuse détectées : 4 sources de lumière diffuse détectées : cartes de signal sur bruitcartes de signal sur bruit

(a) 4σ and 5σ levels of 10-6 scale combinations(b) 3.5σ and 4σ levels of 10-7 scale combinations(c) 3σ and 3.5σ levels of 10-8 scale combinations

2

43

2

3

1All four sources are significantly detected (above 3.5σ)

Couleurs des sources :3 et 4 = couleurs d’elliptiques(accord avec Gregg & West p. source 3)1 (2?) = plus bleues donc formation d’étoiles

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Dynamique de ComaDynamique de Coma

Contours = résidus en X par Contours = résidus en X par rapport à un beta-modèlerapport à un beta-modèle

(Neumann et al. 2003, A&A 400, 811)(Neumann et al. 2003, A&A 400, 811)

+ gal. avec vitesse dans Coma R<13

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Analyse « Serna & Gerbal » recherche de sous-structures

17 groupes détectés (3 à 19 galaxies)

• G1 (19 gal.) comprend NGC 4874 et NGC 4889• G2 (10 gal.) autour de NGC 4839en train de tomber sur Coma• G4 (10 gal.) autour de NGC 4911en train de tomber sur Coma en spiralant• Certains groupes dans la direction d’amas proches• Certains groupes associés à sous-structures X• Vitesses de NGC 4874 (+200 km/s) etNGC 4889 (-500 km/s) : laquelle était là d’abord et laquelle a déplacé l’autre ?

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Recherche de LSBs dans ComaRecherche de LSBs dans Coma(LSB = Low Surface Brightness Galaxy)(LSB = Low Surface Brightness Galaxy)

Intérêt : Intérêt : beaucoup moins de LSBs détectées que beaucoup moins de LSBs détectées que

prévisions de simulations numériques prévisions de simulations numériques CDMCDM

liées aux naines de marée ?liées aux naines de marée ? rapport gal. naines/géantes plus grand rapport gal. naines/géantes plus grand

dans amas que dans le champ : dans amas que dans le champ : pourquoi ? effets d’environnementpourquoi ? effets d’environnement

735 LSBs détectées,735 LSBs détectées,MMBB= -9 à -13= -9 à -13B-R=0.8 à 1.4B-R=0.8 à 1.4

Probablement membres de Coma Probablement membres de Coma (relation couleur-magnitude)(relation couleur-magnitude)

Concentration autour de NGC 4889Concentration autour de NGC 4889 Trois populations de LSBs distinctes : Trois populations de LSBs distinctes :

séquence couleur-mag, rouges, bleuesséquence couleur-mag, rouges, bleues Anti-corrélées avec la lumière diffuseAnti-corrélées avec la lumière diffuse

LSBs : R<21 (MR<-14) 0R < 24 mag/arcsec2

rayon > 0.6’’ (3 kpc)

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Relation couleur-magnitudeRelation couleur-magnitude

Soustraction entre cartede densité de Coma et du fond (18.5<R<23.5)Ligne rouge = séquenceobtenue à partir de la spectroscopie (15<R<19.5)

LSBsbleues

Relation couleur-Relation couleur-magnitude)magnitude)dans zones10’x10’

Relation couleur-magnitude Relation couleur-magnitude suggère que suggère que les « red-sequence » LSBs ont subi la les « red-sequence » LSBs ont subi la

même évolution que les autres galaxiesmême évolution que les autres galaxies

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Fonctions de luminosité dans ComaFonctions de luminosité dans Coma

B V IR

Cercles vides = FDL spectroscopiqueCercles pleins = FDL avec soustraction statistique du fond

Ajustement par une ou deux fonctions de Schechter ou par Schechter + GaussienneEffets d’environnement : FDL dans différentes régions de l’amas

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Scenarios pour l’évolution de Coma Scenarios pour l’évolution de Coma

Hypothèse: lumière diffuse provient de la disruption de galaxiesHypothèse: lumière diffuse provient de la disruption de galaxies Pas de source diffuse détectée autour de NGC 4889 mais plusieurs autour de Pas de source diffuse détectée autour de NGC 4889 mais plusieurs autour de

NGC 4874NGC 4874 Dispersions de vitesses centrales : Dispersions de vitesses centrales : 398 km/s pour NGC 4874, 275 km/s pour NGC 4889398 km/s pour NGC 4874, 275 km/s pour NGC 4889

NGC 4889 peut avoir été dans Coma plus longtemps et avoir NGC 4889 peut avoir été dans Coma plus longtemps et avoir réaccrété de la matière diffuse (mais simulations numériques montrent que réaccrété de la matière diffuse (mais simulations numériques montrent que ce processus est trop long)ce processus est trop long)

NGC 4874 se déplace vers le nord avec son groupe, perd de NGC 4874 se déplace vers le nord avec son groupe, perd de l’énergie cinétique (massive) , reste derrière, matière diffuse sera au nord de l’énergie cinétique (massive) , reste derrière, matière diffuse sera au nord de NGC 4874 (accord Gurzadyan & Mazure 2001)NGC 4874 (accord Gurzadyan & Mazure 2001)

OUOU NGC 4889 est arrivée plus récemment que NGC 4874, avec le gaz NGC 4889 est arrivée plus récemment que NGC 4874, avec le gaz X formant l’excès au SW (direction de Abell 779)X formant l’excès au SW (direction de Abell 779)

Coma continue à accréter des groupesComa continue à accréter des groupesPlusieurs scenarios de formation possibles pour les LSBsPlusieurs scenarios de formation possibles pour les LSBs

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ProspectiveProspective

Coma : bande centrale ultra-profonde (40’x7’)Coma : bande centrale ultra-profonde (40’x7’)

Coma : HST treasury survey (P.I. M. Gregg)Coma : HST treasury survey (P.I. M. Gregg)

Etude des amas à partir d’imagerie profonde multi-bandes : Etude des amas à partir d’imagerie profonde multi-bandes : analyse morphologique des galaxies, recherche de galaxies à analyse morphologique des galaxies, recherche de galaxies à faible brillance de surface et de lumière diffuse, fonctions de faible brillance de surface et de lumière diffuse, fonctions de luminosité, effets d’environnement etc.luminosité, effets d’environnement etc.

Recherche de lumière diffuse dans d’autres amas : Abell 2667 Recherche de lumière diffuse dans d’autres amas : Abell 2667 (Covone, Adami, Durret, Kneib, Lima Neto, Slezak 2006, A&A (Covone, Adami, Durret, Kneib, Lima Neto, Slezak 2006, A&A soumis) et autres amas en courssoumis) et autres amas en cours

Analyse dynamique d’autres amas : Abell 85, Abell 496Analyse dynamique d’autres amas : Abell 85, Abell 496

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Prospective (suite)Prospective (suite)

Populations stellaires dans les galaxies d’amas : Abell 496Populations stellaires dans les galaxies d’amas : Abell 496

Formation d’étoiles dans les galaxies d’amas (Spitzer, Galex, Formation d’étoiles dans les galaxies d’amas (Spitzer, Galex, imagerie Himagerie Hαα))

Recherche d’amas dans le CFHTLS (Wide) et suivi Recherche d’amas dans le CFHTLS (Wide) et suivi spectroscopique (cf. P.A. Duc)spectroscopique (cf. P.A. Duc)

Recherche et étude d’amas lointains (z Recherche et étude d’amas lointains (z ~ ~ 1)1)

Analyse complémentaire en rayons X : XMM-Newton, Analyse complémentaire en rayons X : XMM-Newton, Chandra, SuzakuChandra, Suzaku