Soutenance de thèse de Rafael C. Arango Toro

« Star Formation Histories of Galaxies from Deep Multi-Color Images »

Date et heure: jeudi 13 novembre 2025, à 10h00 (CET)
Lieu: Amphithéâtre du LAM

La présentation se déroulera en anglais. Vous trouverez ci-dessous le résumé et la composition du jury.
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Résumé:

Les processus gouvernant l’assemblage de la masse stellaire et la régulation de la formation d’étoiles dans les galaxies demeurent des questions fondamentales pour comprendre la diversité observée des différentes populations. Cette thèse s’appuie sur le programme COSMOS-Web, le plus vaste projet du cycle 1 de JWST, afin de reconstruire des histoires de formation stellaire (SFH) non paramétriques pour des galaxies jusqu’à z ~ 12, à partir de données multi-longueurs d’onde obtenues avec JWST/NIRCam, MIRI, HST, et des observations complémentaires au sol.

Dans ce cadre, j’utilise CIGALE pour modéliser des SFH complexes et variables dans le temps, sans hypothèse de forme paramétrique, permettant ainsi de capturer les variations rapides liées aux phases de formation stellaire intense (starburst) et de quenching. À partir de ces reconstructions, j’analyse la migration des galaxies dans le plan masse stellaire – taux de formation stellaire (M⋆–SFR) pour environ 300 000 galaxies jusqu’à z < 4, en introduisant des vecteurs de migration qui quantifient la direction et la vitesse de leur évolution. L’analyse met en évidence une séquence principale remarquablement stable, ponctuée d’excursions brèves liées aux starbursts et de voies de quenching dépendant de la masse et de l’époque cosmique.

Un résultat majeur de ce travail est le catalogue COSMOS2025, qui fournit les masses stellaires, SFR, SFH non paramétriques et les propriétés de poussière pour plus de 700 000 galaxies, un jeu de données public et pérenne pour la communauté. La méthodologie a été validée à l’aide de la simulation cosmologique HORIZON-AGN, afin d’évaluer sa précision et ses biais potentiels.

En combinant les observations JWST, la modélisation avancée des SED et les simulations cosmologiques, cette thèse retrace de manière quantitative la formation, la croissance et la cessation de la formation stellaire des galaxies au cours de l’histoire cosmique.
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Jury:

Véronique BUAT – Présidente du jury, LAM, AMU
Giulia RODIGHIERO – Rapporteure, Université de Padoue
Emanuele DADDI – Rapporteur, AIM Paris-Saclay
Sandro TACCHELLA – Examinateur, Kavli Institute for Cosmology, Cambridge
Hervé AUSSEL – Examinateur, AIM Paris-Saclay
Olivier ILBERT – Directeur de thèse, LAM, AMU
Laure CIESLA – Co-directrice de thèse, LAM, CNRS