Ecole Doctorale

Physique et Sciences de la Matière

Spécialité

PHYSIQUE & SCIENCES DE LA MATIERE - Spécialité : ASTROPHYSIQUE ET COSMOLOGIE

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

formation des galaxies,évolution des galaxies,réionisation,,

Keywords

formation of galaxies,evolution of galaxies,reionization,,

Titre de thèse

La nature des galaxies à la fin de l’epoch de HI réionisation de l’univers
The properties of galaxies at the end of HI reionization epoch

Date

Vendredi 25 Octobre 2019 à 14:00

Adresse

LAM - Laboratoire d’Astrophysique de Marseille Pôle de l’Étoile Site de Château-Gombert 38, rue Frédéric Joliot-Curie 13388 Marseille cedex 13 FRANCE Amphitheatre

Jury

Directeur de these M. Olivier LE FEVRE Aix Marseille Université
Rapporteur M. Adriano FONTANA INAF Osservatorio Astronomico di Roma
Rapporteur Mme Roser PELLO Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP)
Examinateur Mme Giulia RODIGHIERO Università degli studi di Padova
Examinateur M. Rychard BOUWENS Universiteit Leiden
Examinateur Mme Veronique BUAT Aix Marseille Université

Résumé de la thèse

À la fin des «âges sombres», les premières étoiles formées dans l’univers commencent à ioniser le milieu d’Hydrogène neutre primordial, une phase majeure de transition de phase du gaz appelée la réionisation (voir les revues de Barkana et Loeb, 2000; Roberston et al. 2010). Dans cette thèse, j'explore les propriétés des galaxies entre les redshifts z=5.0 et z=6.6, juste à la fin de l'époque de la réionisation. Les contraintes sur la fin de la réionisation du gaz HI proviennent des observations de galaxies à cette époque. La baisse de la fraction d'émetteurs Ly-α (LAE) est l'indication directe de la fin de l'époque de réionisation (Cassata et al., 2014, Stark et al., 2010). L’histoire cosmique de la formation d'étoiles fournit des informations sur la quantité de photons ionisants provenant des premières galaxies de l'époque de la réionisation. L’étude des propriétés des galaxies à grand redshift est donc extrêmement importante pour notre compréhension de la façon dont la réionisation s’est déroulée. J'utilise les données du sondage VIMOS Ultra Deep Survey (VUDS, Le Fèvre et al. 2015). Dans cette étude, je sélectionne des galaxies avec 5.0 4 est toutefois l’atténuation de la poussière. Etant donné que les études précédentes étaient basées sur les données UV, elles reposaient sur la relation IRX-β de Meurer et al. 1999, dérivée pour les galaxies locales. De nombreux travaux ont montré que cette relation présente une grande dispersion à des grand redshifts (Lee et al. 2012; Coppin et al. 2015; Faisst et al. 2017; Fudamoto et al. 2017). Par conséquent, les contraintes de SFRD sont encore incertaines et la mesure directe de SFRD à partir du continuum FIR de galaxies revêt une grande importance. ALMA Large Programme to INvestigate C+ at Early times (ALPINE, Faisst et al. 2019) a été conçu pour placer les premières contraintes de SFRD_IR à 4

Thesis resume

At the end of “Dark Ages”, the first stars which form in the Universe started ionizing the neutral medium of primordial hydrogen. This is a major gas-phase transition in the Universe called reionization (see reviews by Barkana & Loeb, 2000; Roberston et al. 2010). In this thesis I explore the properties of galaxies at redshifts 5.025 drops only at z~5.8, implying a later end of reionization. I explore the star formation rate density (SFRD) at these redshifts using the UV and Ly-α luminosity functions. Since both luminosity functions were derived from the same sample, they provide a robust constraint of the ratio SFRD_Ly-α/SFRD_UV. The SFRD_Ly-α is in agreement within the error bars with SFRD_UV, if corrected for the absorption in the intergalactic medium (IGM). However, if only LAE with EW>25A are selected, which is the case for most narrow band selected surveys, the SFRD_Ly-α constitutes only 80% of SFRD_UV. The main unknown in the SFRD estimations at z>4, however, is the dust attenuation. Since previous studies were based on the rest frame UV data, they relied on the IRX-β relation of Meurer et al. 1999, derived for local galaxies. Many works showed that this relation has a large scatter at high redshifts (Lee et al. 2012; Coppin et al. 2015; Faisst et al. 2017; Fudamoto et al. 2017). Therefore, the SFRD constraints are still uncertain and direct SFRD measurement from FIR continuum of galaxies are of high importance. ALMA Large Programme to INvestigate C+ at Early times (ALPINE, Faisst et al. 2019) was designed to place the first constrains of SFRD_IR at 4