Des formes de barres diverses dans les galaxies spirales révélées

Cet article se penche sur les formes des barres dans les Galaxies spirales. Les barres sont de longues structures d'étoiles qu'on peut voir dans beaucoup de galaxies spirales, et leur apparence peut varier. On a étudié un groupe spécifique de 182 galaxies pour comprendre les différents types de formes de barres et comment elles se relient à d'autres caractéristiques des galaxies.

#Profils de Barres

On s'est concentré sur comment la lumière est répartie le long des barres dans ces galaxies. On a trouvé quatre principaux types de profils ou formes pour ces barres :

1. Pic+Épaules : Ce type est une mise à jour du profil plat classique. Il a une partie montante forte au centre et une section plus douce sur les côtés.
2. Exponentiel : Une courbe lisse qui diminue en luminosité progressivement en s'éloignant.
3. Deux-Pentes : Une barre qui commence avec une pente douce puis devient plus abrupte après un certain point.
4. Plat-Sommet : Ce type a une section plate au milieu avant de décroître abruptement.

On a trouvé que différents types de barres sont plus courants dans différents types de galaxies. En général, les barres avec un fort pic se trouvent souvent dans les galaxies plus massives, tandis que les barres plus douces ou moins abruptes se trouvent typiquement dans les galaxies moins massives.

#L'Importance de la Masse Stellaire

Nos découvertes montrent que la masse d'une galaxie est le facteur le plus significatif pour déterminer son type de barre. Les galaxies de masse plus élevée ont tendance à avoir des barres qui ont une apparence différente de celles des galaxies de masse plus faible. On a aussi découvert que d'autres caractéristiques, comme la couleur et la quantité de gaz dans les galaxies, sont liées à la masse.

Par exemple, les galaxies plus anciennes, qui sont souvent plus rouges et ont moins de gaz, sont plus susceptibles d'avoir des barres de type Pic+Épaules. À l'inverse, les galaxies plus jeunes avec plus de gaz ont généralement des barres exponentielles plus lisses.

#Observations et Méthodes

Pour rassembler des données, on a utilisé des images prises par le télescope spatial Spitzer. On s'est concentré sur comment chaque barre apparaissait du centre jusqu'à ses bords, en s'assurant de regarder toute la forme sans manquer de détails importants.

Pour classer les barres, on a pris des lectures de luminosité et les a comparées entre différents types de galaxies. Ça nous a aidés à créer une image plus claire des différentes formes et comment elles se relient entre elles.

#Types de Profils de Barres et Leurs Caractéristiques

On a trouvé que les quatre types de barres ont des relations avec les propriétés des galaxies.

#Barres Pic+Épaules

Ces barres se trouvent principalement dans des galaxies à haute masse. Elles sont souvent vues dans des types spirales précoces et sont généralement plus rouges, ce qui signifie qu'elles sont plus anciennes. Le centre plus lumineux est probablement lié à un regroupement serré d'étoiles dans ces régions.

#Barres Exponentielles

Le type Exponentiel est plus courant dans les galaxies à basse masse. On peut les trouver dans des galaxies plus récentes qui ont encore beaucoup de gaz. Ces barres n'ont pas de pic proéminent, ce qui les rend plus uniformes en luminosité.

#Barres Deux-Pentes

Ces types de barres ont une combinaison de pentes, avec une pente plus douce menant à une pente plus raide. Elles sont relativement rares par rapport aux autres types mais jouent toujours un rôle dans la liaison des observations avec la masse des galaxies.

#Barres Plat-Sommet

Le type Plat-Sommet peut être vu comme une version extrême des barres Deux-Pentes. Elles montrent une apparence plate sur une courte étendue au milieu, puis deviennent plus raides vers la fin. Elles apparaissent également principalement dans des galaxies à plus faible masse.

#Le Rôle des Renflements en Forme de Boîte/Peanut

Beaucoup de ces barres ont aussi ce qu'on appelle des renflements en forme de boîte ou de peanut. Ces renflements influencent notre perception des barres. Par exemple, les barres qui ont ces renflements montrent généralement la forme Pic+Épaules.

Fait intéressant, certaines barres sans ces renflements montrent quand même un profil Pic+Épaules. Cela suggère que la formation de la forme de la barre pourrait se produire avant que le renflement en boîte ne se forme, ce qui ouvre de nouvelles enquêtes sur le développement des barres dans les galaxies.

#Corrélations et Relations

Notre recherche a montré que le type de barre qu'une galaxie a est corrélé avec plusieurs autres facteurs, y compris la masse stellaire, la présence de gaz et les Types de Hubble. En général, les spirales de type précoce (galaxies plus anciennes) montrent des barres Pic+Épaules, tandis que les spirales de type plus tardif affichent les types Exponentiels.

Cependant, ces corrélations peuvent être influencées par l'effet dominant de la masse stellaire. Essentiellement, un changement de masse peut entraîner des changements dans les quantités de gaz, les couleurs et les classifications de Hubble, aidant à expliquer pourquoi la plupart des barres se trouvent dans des galaxies de masse plus élevée.

#Sources de Données et Techniques d'Analyse

On a rassemblé nos données principales grâce à la caméra d'array infrarouge de Spitzer. Ça nous permet de mesurer avec précision la lumière venant de chaque barre. Le processus d'analyse incluait un soin particulier à la soustraction de l'arrière-plan des images pour s'assurer que nos résultats reflètent les véritables motifs lumineux dans les galaxies.

On a classé les barres en quatre types mentionnés, en s'assurant de considérer toute la structure de chaque barre, plutôt que de se concentrer seulement sur une extrémité ou l'autre.

#Comparaison avec la Recherche Précédente

Nos découvertes soutiennent largement les études antérieures mais les affinent aussi. Les recherches passées divisaient les barres en juste deux catégories : plate et exponentielle. Notre travail suggère une classification plus nuancée, reconnaissant des différences significatives parmi ce qui était auparavant considéré comme des formes similaires.

La distinction entre les différents profils de barres souligne la variété et la complexité des formes de barres et de leurs comportements, offrant des perspectives sur l'évolution des galaxies.

#Conclusion

En résumé, on a analysé un échantillon substantiel de galaxies spirales barrées pour éclaircir les types de profils de barres qui existent. Chaque type de profil semble étroitement lié à la masse de la galaxie hôte, avec les galaxies de haute masse montrant généralement des formes de barres plus complexes.

Cette étude souligne l'importance de la masse stellaire dans la détermination des caractéristiques des barres tout en suggérant que l'évolution de ces barres pourrait être plus dynamique que ce qu'on pensait auparavant. Les recherches futures devraient continuer à explorer ces relations pour mieux comprendre les processus qui façonnent notre univers.