Atelier Pulsars - IAP 16-17/01/2006 Détermination de la matière noire dans la Galaxie: Utilisation...

Atelier Pulsars - IAP 16-17/01/2006

Détermination de la matière noire dans la Galaxie:

Utilisation des amas globulaires et des pulsars

Jacques Colin (OCA-Artémis)Bertrand Dauphole (Observatoire de Bordeaux)


ObjectifsDéterminer un potentiel de la Galaxie cohérent avec la distribution des amas globulaire et de Son évolution.La densité et la masse déduites de ce potentiel seront une information supplémentaire surla quantité de matière noire et sa distribution dans la Galaxie

Méthode1- Obtenir les 6 coordonnées ( position et vitesse) de chaque amas2- Déterminer la distance des AG par rapport au centre galactique et leur répartition3- Intégrer les mouvements à l’aide des potentiels existants 4- Déterminer les apocentres correspondant à chaque orbite5- Constater ou non la stationnarité de la distribution dans le temps 6- Si ce n’est pas stationnaire rechercher un potentiel mieux adapté7- En déduire la quantité et la masse de matière noire dans la Galaxie

Données d’observations nécessaires1- Coordonnées galactiques l, b et distance d2- Vitesse radiale3- Mouvement propre ( puis vitesse tangentielle)

Ce dernier mouvement peut être obtenu, entre autres méthodes, par le chronométrage des pulsars contenus dans les amas.


Dauphole, B., & Colin, J. 1995, A&A, 300, 117

Distribution des amas globulaires en fonction de leur distance au centre galactique


Potentiel et densité adoptés pour le bulbe, le disque et le halo


Dauphole, B., & Colin, J. 1995, A&A, 300, 117


Conclusion provisoire

Le résultat obtenu indique qu’il faut un halo de matière noire important (en masse) pour avoir un système d’amas globulaires dont la distribution soit à la fois cohérente avec les observations et stationnaire malgré l’évolution dynamique.

Ces premiers travaux menés il y a 8 ans étaient incomplets car obtenus avec trop peu de données

Pour améliorer ces résultats, il faut :- augmenter le nombre de mouvement propres- améliorer la précision de ces mouvements

La détermination des mouvements propres des pulsars situés dans les amas globulaires est l’une des méthodes possibles pour obtenir les mouvements propres et donc améliorer ces résultats préliminaires


Détermination du mouvement propre des amas globulaires

Méthodes classiques

1- Déterminer l’appartenance ou non à l’amas globulaires, d’étoiles sélectionnées

2- Mesure de leur mouvement angulaire : position à différentes époques par rapport des objets de références ( supposés fixes ( quasars) ou dont on connaît bien le mouvement ( étoiles de référence))

3- Déduction de la vitesse transverse en utilisant la distance

Utilisation des pulsars

- La vitesse mesurée est généralement dominée par la vitesse de l’amas

- Plusieurs pulsars dans l’amas pour éliminer les vitesses particulières


QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)

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Venn diagram showing the numbers and locations of the various types of radio pulsars known as of January 2005. The large and small Magellanic clouds are denoted by LMC and SMC.

Lorimer, Duncan R.Living Reviews in Relativity, vol. 8, no. 7

Les sous- populations de pulsars

233 ont un mouvement propre mesuré


QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)


The diagram showing the current sample of radio pulsars. Binary pulsars are highlighted by open circles. Theoretical models [64] do not predict radio emission outside the dark blue region. Figure provided by Michael Kramer. Lorimer, Duncan R.Living Reviews in Relativity, vol. 8, no. 7

Caractéristiques temporelles des pulsars


Méthodes de mesure du mouvement propre des pulsars

( Hobbs et al 2005)

233 mouvements propres58 % MÉTHODE DE CHRONOMÉTRAGE41 % INTERFÉROMÉTRIE RADIO1 % IMAGERIE OPTIQUE ( MÉTHODE CLASSIQUE)

Dans ce catalogue 23 sont des pulsars ms et12 sont situés dans des amas globulaires


QuickTime™ et undécompresseur TIFF (LZW)


Les pulsars milliseconde


103 pulsars dans 28 amas globulaires ( dont 31 dans Terzan 5 et 22 dans 47 TUC)

88 pulsars P < 10 ms8 pulsars 10 < P < 100 ms6 pulsars 100 < P < 1000 ms1 pulsar P > 1000 ms

78 binaires et 25 isolés

13 dont on connaît déjà le mouvement propre

Demande à NançayCombien de pulsars peuvent être observés parmi les candidats

( compatibilité: distance, latitude etc)Durée du programme ?

1700 pulsars répertoriés

dont

233 dont 23 ms ont leur mouvement propre connu


Les pulsars dans 47 TUC

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