GEPI

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À la recherche du passé : archéologie du halo de la Voie Lactée

Proposition de stage au niveau M2 ou M1.

Proposants : Paola Di Matteo, Misha Haywood (GEPI).

Sujet : Dans le scénario cosmologique standard de formation et croissance en masse des structures, les galaxies évoluent par une intrication de processus physiques, parmi lesquels les fusions jouent un rôle fondamental. Lors de l’accrétion dans le halo d’une galaxie plus massive, un satellite perd une partie de ses étoiles par effet des forces de marées exercées par la galaxie principale. Les étoiles ainsi perdues se redistribuent le long de l’orbite du satellite et restent visibles pour plusieurs milliards d’années comme traînées de marée, ou courants stellaires. Dans le halo de la Voie Lactée on connaît des exemples remarquables de ce phénomène : le courant du Sagittaire, l’« Orphan stream », le courant de Monoceros, etc .. Combien d’autres traînées sont encore cachées dans le halo de notre Galaxie ? Comment les découvrir et les caractériser ? Les travaux actuels suggèrent de chercher ces structures dans l’espace énergie-moment angulaire des étoiles du halo. Dans cet espace, les courants stellaires devraient apparaître comme des surdensités, toutes les étoiles d’un même courant étant caractérisées par des énergies orbitales et moments angulaires similaires.

Le but de ce stage est de tester la robustesse de cette proposition, en étudiant les signatures laissées par l’accrétion d’un satellite dans cet espace, et leurs variations temporelles. A cette fin, l’étudiant analysera un ensemble de simulations à N-corps de l’accrétion de satellites sur une galaxie type Voie Lactée. Il realisera des catalogues simulés comparables aux observations que le satellite Gaia produira à partir de fin 2013 afin de quantifier dans quelles conditions ces structures persistent et pourront être retrouvées.