Published September 29, 2022 | Version v1
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Galaxy evolution in clusters and groups up to z∼3

Description

One of the major challenges in the current extragalactic astrophysics is understanding the ways galaxy formation and evolution are influenced by the environment. Galaxy clusters are densely populated structures containing the most massive galaxies in existence. However the numerical majority of galaxies in the Universe inhabit less densely populated galaxy groups and the field. Understanding the details of how galaxy properties change inside this structures, most notably, how quenching and size growth occur, can help understand different underlying processes in these different environments. The thesis consists of two somewhat separate blocks. The first block is dedicated to studying the evolution and the role of environmental effects on dwarf galaxies in the Local Universe. I perform a case-study of KDG64, an object in M81 group with a transitional classification between ultra-diffuse galaxy, dwarf spheroidal and dwarf elliptical. This object is found to be a good representative of the vast population of quenched low-mass galaxies that are numerically dominant both in clusters and groups. Here, KDG64 star formation history, kinematics, dark matter halo properties are estimated and conclusions about its quenching history are made. The fate of this small galaxy may be representative of what happens to a majority of low-mass stellar systems in the universe. Also I study a sample of recently quenched extended dwarf galaxies in the Coma cluster, and study the effect of ram pressure stripping on dwarf galaxies. I conclude that a large fraction of the dwarf galaxy population in clusters might have been formed through this channel. The second block is dedicated to studying size evolution of galaxies in the clusters at 1.5<z<3. The goal is to measure how galaxy size in the cluster environment depends on galaxy mass, its morphology and star-formation rate. The conclusion is that at these redshifts we see a lot of star-forming elliptical galaxies some of which pass through compaction phase. Also the non-star forming early-type galaxies are found to be significantly larger compared to the field. The size evolution of these galaxies between z=1 and z=2 is slower in clusters than in the field. This block also demonstrates an improved function for the mass-size relation in the clusters that takes into account lower mass objects.(author)

Abstract (French)

L'un des principaux defis de l'astrophysique extragalactique actuelle est de comprendre comment la formation et l'evolution des galaxies sont influencees par l'environnement. Les amas de galaxies sont des structures densement peuplees contenant les galaxies les plus massives qui existent. Cependant, la majorite numerique des galaxies dans l'Univers habite des groupes de galaxies moins densement peuples et le champ. Comprendre les details de la facon dont les proprietes des galaxies changent a l'interieur de ces structures, plus particulierement, comment l'extinction de la formation d'etoiles et la croissance de la taille se produisent, peut aider a comprendre les differents processus sous-jacents dans ces differents environnements. La these se compose de deux blocs quelque peu separes. Le premier bloc est consacre a l'etude de l'evolution et du role des effets environnementaux sur les galaxies naines dans l'Univers Local. Je realise une etude de cas de KDG64, un objet du groupe M81 avec une classification transitoire entre galaxie ultra-diffuse, spheroidale naine et elliptique naine. Cet objet s'avere etre un bon representant de la vaste population de galaxies de faible masse eteintes qui sont numeriquement dominantes a la fois dans les amas et les groupes. Ici, l'histoire de la formation stellaire de KDG64, sa cinematique, les proprietes du halo de matiere noire sont estimees et des conclusions sur l'histoire de son extinction sont faites. Le destin de cette petite galaxie peut etre repre sentatif de ce qui arrive a la majorite des systemes stellaires de faible masse dans l'univers. J'etudie egalement un echantillon de galaxies naines etendues dont la formation d'etoiles s'est recemment eteinte dans l'amas de Coma, et j'etudie l'effet de la pression dynamique sur les galaxies naines. Je conclus qu'une grande fraction de la population de galaxies naines dans les amas pourrait avoir ete formee par ce canal. Le deuxieme bloc est consacre a l'etude de l'evolution de la taille des galaxies dans les amas a 1.5 < z < 3. Le but est de mesurer comment la taille des galaxies dans l'environnement des amas depend de la masse de la galaxie, de sa morphologie et du taux de formation d'etoiles. La conclusion est qu'a ces decalages vers le rouge, nous voyons beaucoup de galaxies elliptiques a formation d'etoiles, dont certaines passent par la phase de compaction. On constate egalement que les galaxies de type precoce non formees d'etoiles sont significativement plus grandes que celles du champ. L'evolution de la taille de ces galaxies entre z = 1 et z = 2 est plus lente dans les amas que dans le champ. Ce bloc demontre egalement une fonction amelioree pour la relation masse-taille dans les amas qui prend en compte les objets de plus faible masse. (auteur)

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Original title (English)
L'evolution des galaxies dans les amas et les groupes jusqu'a z∼3

Publishing Information

Imprint Pagination
153 p.
Report number
FRNC-TH--14802

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
54096016
Subject category
S79: ASTROPHYSICS, COSMOLOGY AND ASTRONOMY;
Resource subtype / Literary indicator
Thesis
Descriptors DEI
ALGORITHMS; CLASSIFICATION; DYNAMIC PROGRAMMING; GALAXY CLUSTERS; MASS; NONLUMINOUS MATTER; RED SHIFT; SPECTROPHOTOMETRY; STAR EVOLUTION
Descriptors DEC
CALCULATION METHODS; EVOLUTION; MATHEMATICAL LOGIC; MATTER

Optional Information

Notes
[370 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses