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    Laboratoire d’Astrophysique de Marseille

    JWST

    Séminaire LAM: Guillaume Mahler – SLICE – Lentillage gravitationnel fort et évolution des amas à partir du plus grand relevé JWST d’amas de galaxies

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    Les amas de galaxies sont des sondes cosmologiques puissantes échantillonnant la partie massive des systèmes liés gravitationnellement et fournissant des contraintes fortes sur les paradigmes de formation des structures. Une fonction de sélection bien comprise basée sur des amas sélectionnés par Sunyaev-Zeldovich et par rayons-X fournit un cadre de travail idéal pour étudier des éléments clefs de de leur évolution et la prévalence de leur auto-similarité. De plus, la forte présence de lentilles gravitationnelles fortes dans ces structures les rend des cibles idéales pour étudier l’évolution jointe des baryons et de la matière noire. Le programme JWST/NIRCam SLICE échantillonne cet espace de paramètres au cours de 8 milliard d’années de l’histoire de formation des amas (0.2 < z < 1.9), démontrant la capacité unique de l’imagerie profond et à haute résolution dans l’infrarouge proche pour révéler le lentillage gravitationnelle fort et la morphologie du cœur des amas.

    A l’aide de quelques modèles de lentilles d’amas, je présenterai une première analyse de ces données. Je montrerai premièrement comment de nouvelles contraintes contribuent à la modélisation de masse des amas, et comment la présence de galaxies lentillées poussiéreuses fraîchement découvertes, ainsi que de nouvelles sous-structures dans des galaxies d’arrière plan précédemment identifiées, impactent cette modélisation. Dans la seconde partie, je démontrerai comment les propriétés des amas évoluent au cours du temps cosmique – incluant le profile central des halos de matière noire, la morphologie de la BCG, la distribution de la lumière inter-amas, et la population d’amas globulaires.

    Séminaire LAM Andy Bunker : La frontière des très grands décalages vers le rouge avec JWST – étude des galaxies les plus lointaines avec NIRSpec

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    Titre :
    La frontière des très grands décalages vers le rouge avec JWST – étude des galaxies les plus lointaines avec NIRSpec

    Résumé :

    Je présenterai un aperçu des résultats concernant les galaxies aux plus grands décalages vers le rouge issus des observations en temps garanti (Guaranteed Time Observations) de l’équipe scientifique de l’instrument NIRSpec, y compris celles coordonnées avec l’équipe NIRCam dans le cadre du JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Nous avons utilisé les micro-obturateurs multi-objets de NIRSpec pour cibler plusieurs milliers de galaxies dans les champs GOODS, dont plusieurs centaines à des décalages vers le rouge supérieurs à 6 (au cours de l’époque de la réionisation), et nous avons confirmé spectroscopiquement, pour la première fois, des galaxies au-delà de z = 14, incluant une galaxie extrêmement lumineuse en UV à z = 14, où une formation stellaire fortement intermittente ou potentiellement une fonction de masse initiale dominée par les étoiles massives pourrait expliquer l’intensité de l’émission UV.

    La spectroscopie NIRSpec entre 1 et 5 microns est sensible aux raies d’émission optiques au repos sur une large gamme de décalages vers le rouge, ce qui permet d’étudier l’évolution de l’atténuation par la poussière, des taux de formation stellaire, de la métallicité, des abondances chimiques ainsi que des mécanismes d’ionisation et d’excitation dans les galaxies jusqu’à des redshifts élevés. Parmi les résultats marquants figurent la découverte d’une galaxie à saut de Balmer dominé par l’émission nébulaire à z ≃ 6, possiblement associée à une fonction de masse initiale dominée par les étoiles massives, ainsi que GNz11 à z = 10,6 présentant une émission Lyman-alpha et un rapport N/O élevé.

    Le séminaire se déroulera en anglais.

    Séminaire LAM: Guido Roberts-Borsani « Entre les extrêmes : découvertes du JWST sur la physique des premières étoiles, galaxies et trous noirs »

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    Titre : Entre les extrêmes : découvertes du JWST sur la physique des premières étoiles, galaxies et trous noirs

    Résumé :

    L’apparition des premières sources lumineuses il y a ~13,6 milliards d’années a eu un effet profond sur l’Univers, déclenchant sa dernière grande transition de phase et mettant fin aux soi-disant Âges Sombres cosmiques. Déverrouiller la physique de ces sources primordiales représente donc une étape fondamentale vers une compréhension complète des conditions initiales qui ont formé les éléments constitutifs de l’Univers que nous observons aujourd’hui. Alors que Hubble avait dressé un tableau relativement simple, les premières données du JWST ont révélé un Univers infantile bien plus remarquable et exotique qu’on ne le pensait, avec des galaxies hyper-lumineuses détectées jusqu’à z~14, des milieux interstellaires chimiquement enrichis et des abondances élémentaires particulières jusqu’à z~12, ainsi que des trous noirs apparemment surdimensionnés jusqu’à z~10. Ces sources sont-elles représentatives de la population globale, ou correspondent-elles à des objets particuliers à une phase évolutive spécifique ? Dans ce séminaire, je présenterai les efforts visant à répondre à ces questions grâce à l’étude spectroscopique d’échantillons statistiques de galaxies à très haut décalage vers le rouge (z>5–14) avec JWST/NIRSpec, établissant une référence pour leurs parcours d’enrichissement chimique, les conditions de leur milieu interstellaire, leurs capacités (ré)ionisantes et leurs signatures spectroscopiques. J’illustrerai également l’importance d’utiliser des échantillons non biaisés de galaxies afin d’obtenir une compréhension représentative des conditions du milieu interstellaire et des voies évolutives des populations les plus lumineuses révélées par le JWST.

    Séminaire LAM: Franz Erik Bauer – les « Little Red Dots » de près et de loin

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    Les « Little Red dots » sont apparus dans les tous premiers relevées profonds extragalactiques du JWST et leurs propriétés inhabituelles ont posé problème aux astronomes depuis. Ils semblent être dominé par une émission lumineuse ponctuelle constituée de raies d’émission d’hydrogène larges et d’un continu qui augmente à la fois dans l’ultraviolet et dans l’infrarouge au repos, avec une inflexion autour de 4000A. Ils sont généralement associés à des noyaux actifs de galaxies obscurcis, mais montrent peu d’autres caractéristiques typiques des trous noirs supermassifs en accrétion.

    Durant cette présentation, je donnerai un résumé de ce que nous avons découvert à propos de ces objets jusqu’à présent et je discuterai de leurs potentielles origines.