Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Astronomie Astronomie ExtragalactiqueExtragalactique

Cours 2: Fonction de Cours 2: Fonction de luminosité (de masse)luminosité (de masse)

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de luminosité Fonction de luminosité des galaxies (GLF)des galaxies (GLF)

• La luminosité des galaxies couvrent un grand domaine de luminosités

• E lum. = 107 x naine• Fonction de

luminosité (L) = le nombre relatif de galaxies de différentes luminosités

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de luminosité Fonction de luminosité des galaxies (GLF)des galaxies (GLF)

• Définition: si on compte les galaxies dans un volume représentatif de l’Univers, (L)dL est le nombre de galaxies avec des luminosités entre L et L+dL.

• Identique à la fonction de luminosité stellaire

• Les GLF sont plus faciles à mesurer dans les amas de galaxies car toutes les galaxies ont +/- la même distance.

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de luminosité de Fonction de luminosité de Schecter (1976)Schecter (1976)

n* : densité de galaxies (nb galaxies / Mpc3) L* : luminosité caractéristique. Une galaxie L* est

une galaxie brillante (~ MW). Une galaxie avec L < 0.1L* est une naine.

définie la pente de la GLF du côté peu brillant. est typiquement négatif, impliquant un grand nombre de galaxies de faibles luminosités.

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de luminosité de Fonction de luminosité de Schecter (1976)Schecter (1976)

La fonction de Schecter est:• Un fit (forme paramétrique) qui ne

distingue pas entre les types de galaxies• Comme pour la fonction de masse

stellaire : les paramètres doivent être déterminés observationnellement

• Nombres types: n* = 8 x 10-3 Mpc-3 (relié à la densité de galaxies) L* = 1.4 x 1010 Lsun (luminosité typique des galaxies) = -0.7

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de luminosité de Fonction de luminosité de Schecter (1976)Schecter (1976)

En magnitudes:

= -0.5 (rouge) = -0.75 (vert)= -1 (bleu)

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Field GLFField GLF

• Bande B (Efstatiou, Ellis, Peterson 1988) * = 0.016+/- 0.003 h3 Mpc-3

MB* = -19.7 +/- 0.1 + 5 log h = -1.07 +/- 0.07

• Bande K (Gardner et al. 1997) * = 0.016+/- 0.002 h3 Mpc-3

MK* = -23.1 +/- 0.2 + 5 log h = -0.9 +/- 0.2

Fits très semblables

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Contributions à la Contributions à la luminositéluminosité

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

GLF vs typesGLF vs types

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Propriétés de la GLF de Propriétés de la GLF de SchecterSchecter

• Le nombre total de galaxies par unité de volume > L est:

• Si a < -1, n diverge lorsque L tend vers 0, donc la loi de Schecter doit s’arrêter à très faible luminosité

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Propriétés de la GLF de Propriétés de la GLF de SchecterSchecter

• La densité de luminosité (luminosité solaire par Mpc-3) est donné par:

• dominé par les galaxies L ~ L*

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

GLF récenteGLF récente

2dF

Faculté des arts et des sciencesDépartement de physique

Fonction de masse des galaxies

• Pour les étoiles, la fonction de luminosité peut être utilisée pour déterminer la Fonction de Masse Initiale (IMF)

• Pour les galaxies, c’est plus compliqué:– M/L de la population stellaire dépend de

l’histoire de SF– Image de la galaxie ne dit rien sur la quantité et

la distribution de la DM