Relative merits of different types of observations to constrain galaxy physical parameters
Mérites relatifs de différents types d'observations pour contraindre les paramètres physiques de galaxies
Résumé
The spectral energy distribution of the light emitted from galaxies across the electromagnetic spectrum contains a myriad of details about the stellar, nebular and dust components of galaxies. In this thesis, we present a new approach to assess the relative merits of different types of observations to constrain galaxy physical parameters. To this goal, we build a comprehensive library of galaxy spectral energy distributions by combining the semi-analytic post-treatment of a large cosmological simulation with state-of-the-art models of the stellar and nebular emission and attenuation by dust. A main novelty of our approach is the ability to interpret simultaneously the stellar and nebular emission from galaxies, even at low spectral resolution. We first analyze the medium-resolution, rest-frame optical spectra of a sample of ~ 13,000 nearby star-forming galaxies extracted from the Sloan Digital Sky Survey. Then, we apply our approach to the analysis of combined photometric and spectroscopic observations of a sample of galaxies at redshifts between 1 and 3. Finally, we use our approach to simulate observations of primeval galaxies with the NIRSpec instrument onboard the future James Webb Space Telescope. The approach developed in this thesis can be used to extract valuable information from any kind of galaxy observation across the wavelength range covered by spectral evolution models as well as to plan for future galaxy observations.
La distribution spectrale d'énergie de la lumière émise par les galaxies contient une myriade de détails sur les composants stellaire, nébulaire et de la poussière des galaxies. Dans cette thèse, nous présentons une nouvelle approche pour évaluer les mérites relatifs des différents types d'observations pour contraindre certains paramètres physiques. Pour cet objectif, nous construisons une bibliothèque complète de distributions spectrales d'énergie des galaxies en combinant un traitement semi-analytique d'une grande simulation cosmologique avec des modèles de pointe de l'émission stellaire et nébulaire et de l'atténuation par la poussière. Une principale nouveauté de notre approche est la capacité d'interpréter simultanément l'émission stellaire et nébulaire des galaxies, même à faible résolution spectrale. Nous utilisons notre approche pour analyser d'abord des spectres optiques en résolution moyenne d'un échantillon de ~ 13,000 galaxies proches. Ensuite, nous effectuons l'analyse combinée des observations photométriques et spectroscopiques d'un échantillon de galaxies à redshift entre 1 et 3. Enfin, nous utilisons notre approche pour simuler des observations de galaxies primitives avec l'instrument NIRSpec à bord du futur télescope spatial James Webb. L'approche développée dans cette thèse peut être utilisée pour extraire des informations précieuses à partir de n'importe quel type d'observation de galaxies sur toute la gamme de longueurs d'onde couvertes par les modèles d'évolution spectrale ainsi que pour planifier de futures observations de galaxies.
Loading...