Étude de la cinématique HI (21cm) et H-Alpha de la galaxie du Triangle (M33)

Abstract

Cette thèse, intitulée Étude de la cinématique HI (21cm) et H-Alpha de la galaxie du Triangle (M33), porte sur l'analyse de la cinématique et de la distribution de la matière noire dans la galaxie M33. M33 est une galaxie spirale appartenant au Groupe Local de galaxies. Elle est située à ~840 kpc et a une luminosité de 3.7 x 109 luminosité solaire dans la bande V. L'étude cinématique présentée dans ce document est basée sur des données H-Alpha (optiques) obtenues à l'OMM et des données radio HI à 21 cm obtenues avec l'interféromètre du DRAO et l'antenne radio d' Arecibo. La cartographie H-Alpha a permis d'obtenir une meilleure couverture des régions HII de M33 et a produit une bonne détermination de la courbe de rotation dans les régions internes en améliorant ainsi l'étude cinématique de M33. Cette étude montre également une rotation croissante du gaz dans les régions externes pouvant atteindre des vitesses de l'ordre de ~135 km/s (deux côtés) et une forte variation de l'angle de position dans les données HI, confirmant le disque gauchi de M33. Les données H-Alpha ont permis de donner une plus grande précision dans la partie montante de la courbe de rotation. Nous présentons également dans ce document une étude à grande échelle de la dispersion des vitesses dans cette galaxie en utilisant les données H-Alpha. Avec les données HI, nous avons obtenu une courbe de rotation plus étendue et la vitesse au dernier point (~22 kpc) permet de trouver une masse ~2 x 1011 masse solaire jusqu'à ce rayon. Les modèles de masse utilisant un halo de matière sombre (ISO, NFW, EIN) montrent une forte présence de matière sombre avec un rapport masse baryonnique à masse manquante <<< 1 au delà du disque optique. Les modèles de masse dérivés du formalisme MOND décrivent bien les régions intérieures mais convergent difficilement avec les données de haute résolution H-Alpha et HI combinées.

This thesis, entitled Étude de la cinématique HI (21cm) et H-Alpha de la galaxie du Triangle (M33), focuses on the analysis of the kinematics and distribution of dark matter in the galaxy M33. M33 is a spiral galaxy of the Local Group of galaxies. It is located at ~840 kpc with a luminosity of 3.7 x 109 solar luminosity in the V band. The kinematics study presented in this document is based on H-Alpha data (optical) obtained at the OMM and HI data at 21 cm obtained with the DRAO interferometer and the Arecibo single dish radio telescope. Mapping H-Alpha yielded a better coverage of the HII regions of M33, produced a good determination of the rotation curve in the inner regions and improved the kinematical study of M33. The new study of the kinematics of the optical disk of M33 presented in this document, shows an increasing rotation of the gas in the outer regions reaching velocities of ~135 km/s (both sides) and strong variations of the position angle. This confirms again the M33 warped HI disc. The H-Alpha data allowed to get with great accuracy the rising portion of the rotation curve. We also present in this paper a large-scale study of the velocity dispersions in this galaxy using the H-Alpha data. With the HI data, we were able to derive the rotation curve much further out (~22 kpc), which allowed us to derive a mass 2 x 1011 solar mass at that point. The mass models using a dark matter halo (ISO, NFW, EIN) show a strong presence of dark matter with a mass ratio baryonnic - missing mass <<< 1 beyond the optical disk. The mass models derived using the MOND formalism describe adequately the inner regions but hardly converge using the combined H-Alpha and HI rotation curve.