Prospective Cosmo

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Perspectives sur le milieu intergalactique
17-18 Janvier 2006
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Perspectives sur le milieu intergalactique

• Pourquoi? Son évolution est inséparable de
  celle des galaxies
• réservoir initial des baryons (H et He)
• subit effets de la formation et évolution des
  galaxies
• moins de 1/3 des baryons rassemblés actuellement
  dans les galaxies

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Perspectives sur le milieu intergalactique

• Pourquoi? Son évolution est inséparable de
  celle des galaxies
• réservoir initial des baryons (H et He)
• subit effets de la formation et évolution des
  galaxies
• moins de 1/3 des baryons rassemblés actuellement
  dans les galaxies
• Méthodes
• schématisation en trois époques
• quels problèmes?
• quelles approches, à court/moyen terme, en
  général et pour nous (cest-à-dire dans nos
  compétences)?

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Première époque 20 ? gt z
gt 6 ? Ré-ionisation de lhydrogène
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(No Transcript)
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La ré-ionisation (6 lt z lt 17)

• Enjeu comprendre (par observations directes ou
  indirectes) la distribution spatiale, la durée de
  vie, lintensité, la nature des sources
  ionisantes

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La ré-ionisation (6 lt z lt 17)

• Enjeu comprendre (par observations directes ou
  indirectes) la distribution spatiale, la durée de
  vie, lintensité, la nature des sources
  ionisantes
• Méthodes (avantages et limites)
• absorption (QSOs, GRBs, ..) faible fraction
  neutre
• polarisation CMB faible fraction ionisée
• 21-cm ()
• raies émission non soumises à opacité du MIG
• émission Lyman alpha (variations LF) (LAM?)
• autres,

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Un peu plus sur émission Lyman ?

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• Deuxième époque
• 6 gt z gt 3
• --------------------------
• hydrogène fortement ionisé
• baryons (? 0.044) dans nuages (forêt Lyman)
  détectés en HI
• helium non encore doublement ionisé (HeII)

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Le domaine (3 lt z lt 6)

• Parmi les questions (point de vue personnel)
• comment le flux ionisant requis est-il assuré par
  les sources telles que QSOs (flux déclinant à z gt
  3), galaxies (Lyman continuum escape fraction?)
  ou AGNs de faible luminosité?
• Observations
• flux ionisant des galaxies (difficultés avec
  opacité du MIG)
• LF des AGNs

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(No Transcript)
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• Troisième époque
• z lt 3
• --------------------------
• helium doublement ionisé
• les galaxies rassemblent moins du tiers des
  baryons
• une nouvelle phase chaude (WHIM) se développe
  dans le milieu intergalactique à coté de la phase
  ionisée

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Simulations (Cen Ostriker 2006)
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Comment trouver les baryons chauds ?

• éléments détat dionisation élevé, par exemple
• OVI 1032, 1038 A et transitions dans lextrême
  UV
• absorption dans spectres de quasars
  darrière-plan
• (HST/STIS, FUSE, Chandra)
• premiers résultats ?(OVI) gt 0.0027

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Difficultés et solutions

• conditions physiques essentielles (conversion
  des mesures de densité de colonne en fraction de
  masse)
• milieu multi-phase
• ? augmenter le nombre de lignes de visée
• ? explorer de nouveaux traceurs du gaz chaud
• ? ? spectroscopie UV avec un grand collecteur
• ? ? une autre approche mesures en émission

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Emission du milieu intergalactique

• permettrait la cartographie (raie OVI) des
  filaments
• de gaz chaud
• le diamètre collecteur nest plus un problème
• brillance de surface extrêmement faible
• difficulté de lapproche tomographique (SPIDER)
• une étape intermédiaire FIREBALL

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FIREBALL caractéristiques

• instrument en ballon (fenêtre à 2000 A)
• paramètre clé est létendue plus que le diamètre
• diamètre de 1m adapté à des sur-densités de 7
  arcsec
• résolution spectrale à 2000 A environ 5000
• pointage par sidérostat
• miroir parabolique (f/2.5)
• spectrographe IFU à faisceau de fibres optiques
  (champ 3x 3 400 fibres)
• détecteur NUV (CsTe) 65 mm de GALEX

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Gondola - Telescope -Spectrograph
4 meters high gondola 1.5 Tons estimated
Parabolic primary mirror
Siderostat mounted on two axis gimbal
Most of the bars work in tension /compression and
the first mode is modeled at 20 HZ
Spectrograph