Aperçus sur les galaxies quiescentes et leur évolution
Des recherches sur les galaxies tranquilles révèlent des aspects clés de leur formation et évolution.
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Table des matières
- Méthodes d'observation
- Observation des Galaxies Quiescentes
- Résultats des Enquêtes
- Densité Numérique des Galaxies Quiescentes
- Variation entre les Champs
- Inspection Visuelle et Qualité des Données
- Masses Stellaires et Croissance
- Le Rôle de la Poussière cosmique
- Comparaison avec les Études Précédentes
- Implications pour la Recherche Future
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
L'étude des galaxies nous aide à en apprendre plus sur leur formation et leur évolution au fil du temps. En particulier, les scientifiques s'intéressent aux Galaxies Quiescentes, qui sont celles qui ont arrêté de former de nouvelles étoiles. Observer ces galaxies, surtout celles qui sont loin, est essentiel pour comprendre comment les galaxies évoluent dans l'univers primordial.
Méthodes d'observation
Les chercheurs utilisent des télescopes avancés équipés de différents filtres pour capturer des images de galaxies. Le télescope spatial James Webb (JWST) est l'un des meilleurs outils qu'on ait pour ça. Il peut voir de la lumière qui n'est pas visible à l'œil nu et capturer des images à différentes longueurs d'onde. Ça facilite la collecte de données sur divers types de galaxies à différents stades de leur cycle de vie.
Observation des Galaxies Quiescentes
Les galaxies quiescentes se caractérisent par leurs faibles taux de formation d'étoiles. Ces galaxies deviennent moins actives avec le temps, et comprendre pourquoi peut donner des informations sur le processus global de formation et d'évolution des galaxies.
Les chercheurs utilisent des méthodes spécifiques pour sélectionner et étudier ces galaxies. Ils appliquent certains critères pour les identifier parmi beaucoup d'autres qui forment encore des étoiles. Les méthodes traditionnelles reposent sur des mesures de couleur et de luminosité, tandis que les techniques plus récentes impliquent des approches de modélisation complexes.
Résultats des Enquêtes
Les observations récentes se sont concentrées sur plusieurs champs dans l'univers pour rassembler des données sur les galaxies quiescentes. Ces études ont révélé des informations inconnues sur le comportement de ces galaxies au fil du temps, leur distribution dans divers environnements et leur relation avec la formation d'étoiles.
Densité Numérique des Galaxies Quiescentes
Le terme "densité numérique" fait référence au nombre de galaxies quiescentes existant dans un volume spécifique d'espace. Ce paramètre est crucial car il peut aider les chercheurs à comprendre comment les populations de galaxies changent et grandissent au fil du temps. En collectant des données dans des zones spécifiques du ciel, les chercheurs peuvent estimer combien de galaxies quiescentes sont présentes à différentes époques cosmiques.
Variation entre les Champs
Différents champs d'observation donnent souvent des résultats variés. Certains champs peuvent montrer un grand nombre de galaxies quiescentes, tandis que d'autres en ont moins. Cette variation peut être attribuée à la variance cosmique, une fluctuation naturelle dans la distribution des galaxies à travers l'univers. Les galaxies massives peuvent se regrouper, indiquant des zones avec une densité accrue par rapport à des régions plus rares.
Inspection Visuelle et Qualité des Données
Après l'identification initiale des galaxies quiescentes potentielles, les chercheurs effectuent souvent des inspections visuelles pour assurer la qualité des données. Cela implique de vérifier les images et les ajustements de données pour confirmer que la sélection est fiable. Des images nettes et de haute qualité sont cruciales pour éviter d'inclure des galaxies qui pourraient ne pas correspondre aux critères définis.
Masses Stellaires et Croissance
La masse d'une galaxie est un facteur important de son évolution. Les galaxies quiescentes ont tendance à être plus massives que celles qui forment des étoiles. Les observations montrent que la fonction de masse stellaire - une mesure de la distribution de la masse dans les galaxies - change au fil du temps. Comprendre cela est vital pour construire un tableau complet de l'évolution des galaxies.
Le Rôle de la Poussière cosmique
La poussière cosmique affecte la lumière que l'on reçoit des galaxies. Elle peut obscurcir certaines longueurs d'onde, ce qui peut entraîner des erreurs dans le calcul des propriétés d'une galaxie. Les chercheurs prennent des mesures pour tenir compte de la poussière lors de l'analyse de leurs données, s'assurant que les mesures sont aussi précises que possible.
Comparaison avec les Études Précédentes
En comparant les résultats actuels avec les études plus anciennes, les chercheurs peuvent évaluer les progrès dans la compréhension des galaxies quiescentes. Les observations précédentes ont fourni une base de référence, et les nouvelles données permettent de mieux saisir comment les populations de galaxies ont évolué.
Implications pour la Recherche Future
La poursuite de l'observation des galaxies quiescentes peut aider les scientifiques à répondre à de nombreuses questions pressantes sur la formation et l'évolution des galaxies. Au fur et à mesure que de plus en plus de données deviennent disponibles, surtout avec de nouveaux télescopes et instruments, la compréhension de ces galaxies deviendra plus claire. Ces connaissances peuvent éclairer l'étude de l'univers et de son histoire de manière profonde.
Conclusion
L'étude des galaxies quiescentes représente une occasion passionnante d'apprendre sur l'évolution des galaxies dans l'univers. Des télescopes avancés et des méthodes d'observation affinées permettent aux chercheurs de rassembler des données offrant des aperçus précieux sur comment les galaxies grandissent, changent et interagissent sur des échelles de temps cosmiques. La recherche continue dans ce domaine est essentielle pour construire une compréhension complète de notre univers.
Titre: An Atlas of Color-selected Quiescent Galaxies at $z>3$ in Public $JWST$ Fields
Résumé: We present the results of a systematic search for candidate quiescent galaxies in the distant Universe in eleven $JWST$ fields with publicly available observations collected during the first three months of operations and covering an effective sky area of $\sim145$ arcmin$^2$. We homogeneously reduce the new $JWST$ data and combine them with existing observations from the $Hubble\,Space\,Telescope$. We select a robust sample of $\sim80$ candidate quiescent and quenching galaxies at $3 < z < 5$ using two methods: (1) based on their rest-frame $UVJ$ colors, and (2) a novel quantitative approach based on Gaussian Mixture Modeling of the $NUV-U$, $U-V$, and $V-J$ rest-frame color space, which is more sensitive to recently quenched objects. We measure comoving number densities of massive ($M_\star\geq 10^{10.6} M_\odot$) quiescent galaxies consistent with previous estimates relying on ground-based observations, after homogenizing the results in the literature with our mass and redshift intervals. However, we find significant field-to-field variations of the number densities up to a factor of $2-3$, highlighting the effect of cosmic variance and suggesting the presence of overdensities of red quiescent galaxies at $z>3$, as it could be expected for highly clustered massive systems. Importantly, $JWST$ enables the robust identification of quenching/quiescent galaxy candidates at lower masses and higher redshifts than before, challenging standard formation scenarios. All data products, including the literature compilation, are made publicly available.
Auteurs: Francesco Valentino, Gabriel Brammer, Katriona M. L. Gould, Vasily Kokorev, Seiji Fujimoto, Christian Kragh Jespersen, Aswin P. Vijayan, John R. Weaver, Kei Ito, Masayuki Tanaka, Olivier Ilbert, Georgios E. Magdis, Katherine E. Whitaker, Andreas L. Faisst, Anna Gallazzi, Steven Gillman, Clara Gimenez-Arteaga, Carlos Gomez-Guijarro, Mariko Kubo, Kasper E. Heintz, Michaela Hirschmann, Pascal Oesch, Masato Onodera, Francesca Rizzo, Minju Lee, Victoria Strait, Sune Toft
Dernière mise à jour: 2023-02-21 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.10936
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.10936
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://doi.org/10.5281/zenodo.7614908
- https://doi.org/10.17894/ucph.e3d897af-233a-4f01-a893-7b0fad1f66c2
- https://doi.org/10.5281/zenodo.7143382
- https://www.stsci.edu/hst/instrumentation/wfc3/data-analysis/psf
- https://github.com/gbrammer/eazy-py
- https://github.com/gbrammer/eazy-photoz/tree/master/templates/sfhz
- https://doi.org/10.17909/g3nt-a370