Des Galaxies Proches Aux Galaxies Lointaines: Etudes Cinématique et Dynamique
Résumé
Kinematical studies of low and high redshift galaxies enables to probe galaxy formation and evolution scenarios. Integral field spectroscopy is a powerful tool to study with accuracy nearby galaxies kinematics. Recent observations also gives a new 2D vision of high redshift galaxies kinematics. This work mostly relies on the kinematical sample of galaxies GHASP. This control sample, composed of 203 local spiral and irregular galaxies in low density environments observed with Fabry-Perot techniques in the Hα line (6563 Å), is by now the largest sample of Fabry-Perot data. After a revue on Fabry-Perot interferometry and a presentation of new data reduction procedures, my implications on both 3D-NTT Fabry-Perot instrument and the wide field spectrograph project (WFSpec) for galaxy evolution study with the european ELT are developed. The second section is dedicated to GHASP data. This sample have been fully reduced and analysed using new methods. The kinematical analysis of 2D kinematical maps has been undertaken with the study of the dark matter distribution, the rotation curves shape, bar signatures and the ionized gas velocity dispersion. In a third section, this local reference sample is used as a zero point for high redshift galaxies kinematical studies. The GHASP sample is projected at high redshift (z = 1.7) in order to disentangle evolution effects from distance biases in high redshift galaxies kinematical data observed with SINFONI, OSIRIS and GIRAFFE. The kinematical analysis of new SINFONI high redshift observations is also presented and high redshift data found in the literature are compared with GHASP projected sample, suggesting some evolution of the galaxy dynamical support within the ages.
L'étude cinématique des galaxies locales et lointaines permet de contraindre les scénarios de formation et d'évolution des galaxies. Pour cela, la spectroscopie à champ intégral permet une étude détaillée de la cinématique des galaxies proches et fournit depuis peu des indices sur la cinématique des galaxies lointaines. Cette thèse s'appuie principalement sur l'utilisation de l'échantillon cinématique de galaxies locales GHASP. Cet échantillon de référence composé de 203 galaxies spirales et irrégulières de l'Univers local dans des environnements peu denses observées par interférométrie de Fabry-Perot autour de la raie Hα (6563 Å) est le plus grand échantillon de données Fabry-Perot à ce jour. Après un passage en revue des principes de l'interférométrie Fabry-Perot et des nouveautés apportées à la réduction des données Fabry-Perot, mon implication dans le développement du 3D-NTT, nouvel instrument utilisant deux Fabry-Perot est exposée de même que ma participation au projet de spectrographe à grand champ pour les ELT, WFSpec, dont l'objectif est l'étude de l'évolution des galaxies. Je présente dans une deuxième partie les données GHASP. Cet échantillon a été entièrement réduit et analysé à l'aide de nouvelles méthodes. L'analyse cinématique de l'échantillon à partir des cartes cinématiques 2D a été initiée en particulier avec l'étude de la distribution des halos de matière sombre, de la forme des courbes de rotation, de l'influence des potentiels barrés et de la dispersion de vitesses du gaz ionisé. Dans une troisième partie, cet échantillon local sert de point de référence pour l'étude de la cinématique des galaxies lointaines. L'échantillon GHASP est projeté à grand décalage spectral (z = 1.7) afin de déterminer les biais observationnels liés au manque de résolution spatiale des données cinématiques de galaxies lointaines obtenues par SINFONI, OSIRIS et GIRAFFE. L'analyse cinématique de nouvelles observations SINFONI y est également présentée, et l'ensemble des données cinématiques 2D de la littérature est mis en regard avec les résultats obtenus sur l'échantillon GHASP, mettant en évidence une évolution du support dynamique des galaxies avec le temps.