L'impact de l'environnement sur les galaxies naines
Examiner comment les alentours influencent la formation d'étoiles dans les galaxies naines.
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Table des matières
Dans notre univers, les galaxies changent constamment tout au long de leur vie. Certaines galaxies continuent de former de nouvelles étoiles, tandis que d'autres arrêtent et ont des étoiles plus anciennes. Ce processus, où les galaxies cessent de former des étoiles, est appelé le quenching. Récemment, des chercheurs se sont penchés sur le rôle que joue l'environnement autour d'une galaxie dans ce processus de quenching, en particulier pour les plus petites galaxies appelées Galaxies naines, qui sont moins massives que les plus grandes.
Cet article vise à présenter des résultats sur la façon dont les galaxies naines dans le groupe de Fornax sont affectées par leur environnement et si leur quenching est principalement dû à ces influences environnementales.
Galaxies et leur environnement
Les galaxies sont d'immenses collections d'étoiles, de gaz, de poussière et de matière noire maintenues ensemble par la gravité. Elles se présentent sous différentes formes et tailles, avec des galaxies de type précoce, comme les elliptiques et les lenticulaires, qui ont une forme plus arrondie et sont souvent plus anciennes. Ces galaxies peuvent être trouvées en groupes ou dans des amas plus grands, qui incluent de nombreuses autres galaxies. L'environnement joue un rôle crucial dans l'évolution des galaxies, en particulier pour les plus petites.
Dans les zones à haute densité, comme les amas, les galaxies naines peuvent interagir avec leur environnement, ce qui peut les priver de gaz. Cette perte de gaz conduit souvent ces galaxies à ne plus pouvoir former de nouvelles étoiles, entraînant leur quenching. Comprendre ces processus est essentiel pour mieux saisir l'évolution des galaxies.
Observations des galaxies naines
Pour étudier les galaxies naines dans le groupe de Fornax, un échantillon de galaxies a été sélectionné. Le groupe de Fornax est relativement proche de la Terre, ce qui en fait un excellent endroit pour étudier ces galaxies. Les observations des galaxies dans cette région ont révélé une diversité d'activités de formation d'étoiles. En analysant ces galaxies, les chercheurs ont cherché à déterminer le temps de quenching, qui indique quand une galaxie a formé des étoiles pour la dernière fois.
L'analyse a impliqué d'examiner les relations entre la masse stellaire d'une galaxie et sa probabilité de quenching. Les résultats ont montré que les galaxies plus grandes étaient moins susceptibles d'être influencées par leur environnement. En revanche, les galaxies naines affichaient une probabilité de quenching plus élevée, mettant en lumière leur sensibilité aux facteurs environnementaux.
Méthodologie de l'étude
Cette étude a analysé les processus de quenching dans les galaxies naines et a comparé les données d'observation avec des simulations. En observant le groupe de Fornax et le groupe de Vierge à proximité, les chercheurs ont comparé les résultats des deux Environnements. L'objectif était de comprendre comment l'environnement local affectait le quenching des galaxies naines.
L'étude a utilisé une méthode pour mesurer le "temps de quenching" de chaque galaxie. Cela impliquait de regarder combien de masse stellaire s'était formée dans une galaxie et à quel point le quenching s'était produit. Des simulations de recherches précédentes ont également été utilisées pour mieux comprendre comment ces processus se déroulent dans différents environnements et voir comment ils s'alignent avec les données d'observation.
Effets environnementaux sur le quenching
En examinant les galaxies naines, les chercheurs ont découvert que l'environnement avait un impact significatif sur la façon et le moment où le quenching se produisait. Les galaxies naines étaient plus sensibles aux changements environnementaux qui entraînaient le quenching, en particulier dans le groupe de Fornax.
Cela était attribué à divers mécanismes, comme le stripping par pression dynamique, où le gaz d'une galaxie est expulsé par la pression du milieu environnant. D'autres interactions, comme les forces de marée provenant de galaxies massives à proximité, peuvent également influencer les galaxies naines, pouvant les priver de gaz et arrêter la formation d'étoiles. Les résultats globaux indiquaient que les galaxies naines étaient beaucoup plus sensibles à leur environnement par rapport aux galaxies plus grandes, qui avaient tendance à évoluer indépendamment de leur environnement.
Comparaison des observations et des simulations
Pour analyser ces interactions plus en profondeur, les chercheurs ont comparé les résultats d'observation avec les données des simulations. D'un point de vue observationnel, environ 36 % des galaxies naines montraient un quenching probablement lié à leur environnement. En revanche, les simulations indiquaient que de nombreuses petites galaxies n'étaient pas aussi fortement influencées par leur environnement que ce qui avait été observé.
Les différences entre les observations et les simulations suggèrent que la compréhension actuelle des processus de quenching est encore en évolution. On a reconnu que modéliser le quenching avec précision reste un défi, car les prévisions ne s'alignaient souvent pas avec les observations réelles des galaxies naines dans les amas.
Histoires de formation d'étoiles
L'histoire de la formation d'étoiles (SFH) donne un aperçu de la quantité de masse stellaire qui s'est formée au cours de la vie d'une galaxie. Cette analyse a aidé les chercheurs à comprendre quand une galaxie a formé des étoiles pour la dernière fois. En calculant la masse cumulative formée dans différentes périodes, les chercheurs ont pu identifier quand le quenching s'était produit.
Il a été noté que la SFH cumulative pouvait varier considérablement en fonction de l'environnement d'une galaxie. Les galaxies naines dans des environnements à haute densité ont montré des tendances de formation d'étoiles significativement différentes de celles dans des zones moins denses. Cela a encore souligné le rôle des facteurs environnementaux dans la formation des histoires de formation d'étoiles des galaxies.
Implications des résultats
Les implications de ces résultats sont significatives pour comprendre l'évolution des galaxies. Plus précisément, ils suggèrent que les facteurs environnementaux influencent considérablement les processus de quenching des galaxies naines. L'étude renforce l'idée que l'environnement local est un facteur crucial pour l'évolution des galaxies à faible masse.
De plus, les résultats indiquent que le quenching dépend pas uniquement des propriétés internes d'une galaxie, mais est également affecté par des influences externes. À mesure que les facteurs environnementaux continuent de jouer un rôle dans l'évolution des galaxies, il devient essentiel de considérer à la fois les processus internes et externes lors de l'étude de la formation et de l'évolution des galaxies.
Conclusion
En conclusion, le quenching des galaxies naines dans le groupe de Fornax est un processus complexe influencé par divers facteurs environnementaux. Bien que les grandes galaxies aient tendance à être moins affectées par leur environnement, les galaxies naines montrent une plus grande sensibilité aux conditions locales. Cela met en lumière la nécessité d'une compréhension approfondie des interactions entre les galaxies et leur environnement pour mieux saisir les processus impliqués dans l'évolution des galaxies.
Les futures enquêtes devraient continuer à explorer ces relations, en plongeant plus profondément dans les mécanismes derrière le quenching et les effets environnementaux sur les galaxies. En combinant les données d'observation avec des simulations avancées, les chercheurs peuvent œuvrer à une image plus complète de l'évolution des galaxies et des facteurs qui l'influencent.
Comprendre les conditions qui conduisent au quenching peut finalement contribuer à une compréhension plus large de la façon dont les galaxies se forment et évoluent au fil du temps, fournissant des aperçus sur l'univers complexe dans lequel nous habitons.
Titre: Are early-type galaxies quenched by present-day environment? A study of dwarfs in the Fornax Cluster
Résumé: Galaxies undergo processes throughout their lifetimes that ultimately lead to the expulsion of the gas and the cessation of the star-forming activity. This phenomenon commonly known as quenching, can be caused by environmental processes. For this we use the results of Romero-G\'omez et al. (2024), who analyzed galaxies from the SAMI-Fornax and ATLAS$^{3D}$ survey. Using t$_{90}$ as an approximation for the quenching time and comparing it with the infall time derived from phase-space models, we determine the probability of the quenching being produced by the local environment of galaxies. Our results reveal a relation between galaxy mass and quenching probability. Down to M$_{\star}$ $\sim$10$^{10}$ M$_{\odot}$, galaxies exhibit almost zero probability of quenching, suggesting their independence from environmental effects. As we move into the mass regime of dwarf galaxies, the probability increases with decreasing mass, highlighting their sensitivity to environmental quenching. For the dwarfs, 10$^{7}$ - 10$^{9}$ M$_{\odot}$, 36$\pm$9% of our observational data are consistent with this hypothesis, challenging the idea that the present-day cluster, Fornax, is the primary driver of quenching in the low mass galaxies. We compare these results with cosmological simulations, selecting galaxies under similar conditions to our observational sample. The simulated sample shows lower quenching probabilities as we move down in mass, only 5$\pm$1% of galaxies meet the quenching criteria. This discrepancy between observations and simulations underlines that modelling quenching is still in its infancy. In general, the number of observed galaxies quenched by their environment is lower than expected, which suggests that pre-processing plays a larger role in galaxy evolution. Ultimately, our results highlight the need for higher-quality simulations and refinement of galaxy formation and evolution models.
Auteurs: Romero-Gómez, J., Reynier F. Peletier, J. A. L. Aguerri, R. Smith
Dernière mise à jour: 2024-04-23 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2404.15519
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.15519
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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