Soutenance de thèse de BERNAUD EloÏse
Titre de thèse
Etude des galaxies étendue en ultraviolet (XUV) et à faible
brillance de surface dans de l'imagerie profonde dans le
domaine visible
Préparation à l'exploitation de CASTLE
Study of extended galaxies in the ultraviolet (XUV) and with low
surface brightness in deep imaging in the visible spectrum
Preparations for the observations of CASTLE
Résumé de la thèse
Les galaxies peuvent être classées en deux grandes familles quand on les indentifie en fonction de leur brillance de surface en optique : les galaxies à haute brillance de surface et à faible brillance de surface.
Les galaxies à faible brillance de surface sont une population de galaxie importante de par leur nombre dans l'univers et leur origine encore peu comprise. Les galaxies étendus en UV (eXtended UltraViolet, XUV) sont des galaxies pour lesquels un disque ou des structures en UV sont détectés au delà du rayon optique. Ces structures témoignent de formation stellaire récente dans ces régions externes et peu lumineuses là où les processus de formation stellaire sont plutôt inefficace.
Certaines galaxies à faible brillance de surface et XUV ont des propriétés communes en particulier les plus extrêmes : les géantes à faible brillance de surface (GLSB). Le lien entre ces deux familles est étudié durant cette thèse notamment par la sélection de galaxies XUV qui seront étudiées dans l'optique et comparées avec les GLSB. Des images photométriques dans différentes longueurs d'ondes sont utilisées pour les caractériser. Un échantillon regroupant les XUV dans l'amas de la Vierge est étudié pour observer les effets environnementaux sur les galaxies XUV. Les processus d'interactions, de fusions ou encore de ram pressure stripping (RPS) seront identifiés afin de trouver d'éventuelles correpsondances avec les propriétés des galaxies XUV et d'examiner leur rôle potentiel dans leur formation et leur évolution.
Une autre population de galaxie à faible brillance de surface sont appelé les galaxies ultra diffuses (UDG). Sur un échantillon de candidates nous avons observé ces galaxies par spectroscopie afin de déterminer leur distance et donc leur nature.
Avec les nouveaux instruments et technologies, la profondeur des images augmentent ainsi que l'étude et la découverte de galaxies à faible brillance de surface. Les relevés grand champ ainsi que les traitement des données spécifiques pour préserver les structures à faible brillance de surface sont des outils essentiels. Les nouvelles technologies comme les capteurs courbes poussent à revoir les conceptions optiques de sorte à éviter les aberrations et éléments qui pourrait dégrader les images. Le développement du télescope CASTLE et de son détecteur courbe constitue une première étape vers de nouvelles capacités d'imagerie grand champ, adaptées à l'étude des structures diffuses et étendues des galaxies. Cette nouvelle conception, associés aux futurs grands relevés comme LSST, permettront d'explorer des populations de galaxies encore difficile d'accès et d'étendre l'étude de l'Univers à faible brillance de surface vers des profondeurs jusqu'ici peu explorées.
Thesis resume
Galaxies can be classified into two broad families based on their surface brightness in the optical spectrum: high-surface-brightness galaxies and low-surface-brightness galaxies.
Low-surface-brightness galaxies constitute a significant population of galaxies due to their large number in the universe and their origin, which is still poorly understood. Extended Ultraviolet (XUV) galaxies are galaxies in which a disk or UV structures are detected beyond the optical radius. These structures indicate recent star formation in these outer, low-luminosity regions where star formation processes are typically inefficient.
Some low-surface-brightness and XUV galaxies share common properties, particularly the most extreme giant low-surface-brightness (GLSB) galaxies. The connection between these two families is investigated in this thesis, notably through the selection of XUV galaxies to be studied in the optical and compared with GLSBs. Various photometric images at different wavelengths are used to characterize them. A sample of XUV galaxies in the Virgo Cluster is studied to observe environmental effects on XUV galaxies. Interaction processes, mergers, and ram pressure stripping (RPS) will be identified in order to find possible correlations with the properties of XUV galaxies and to examine their potential role in their formation and evolution.
Another population of galaxies with low surface brightness is known as ultra-diffuse galaxies (UDG). Using a sample of candidates, we observed these galaxies spectroscopically to determine their distance and, consequently, their nature.
With new instruments and technologies, the depth of images is increasing, along with the study and discovery of galaxies with low surface brightness. Wide-field surveys and specialized data processing techniques designed to preserve low-surface-brightness structures are essential tools. New technologies, such as curved sensors, are driving a reevaluation of optical designs to avoid aberrations and elements that could degrade image quality. The development of the CASTLE telescope and its curved detector represents a first step toward new wide-field imaging capabilities, tailored to the study of diffuse and extended galactic structures. This new design, combined with future large-scale surveys such as LSST, will make it possible to explore galaxy populations that are still difficult to access and to extend the study of the low-surface-brightness Universe to depths that have been little explored until now.