Contribution to the kinematic and dynamic study of planetary nebulae in the galaxy
Contribution à l'étude cinématique et dynamique des nébuleuses planétaire dans la galaxie
Résumé
The purpose of this thesis is to bring some insights on the structure and evolution of the Galaxy by the use of planetary nebulae (PNe). This work is divided into two principal parts : The first concerns essentially the kinematical aspect of PNe. All known radial velocities are compiled in a catalog : each final value is obtained by a weighting scheme where each available radial velocity is pondering by its associated uncertainty. The catalog contains 867 galactic PNe. 90 % of the final uncertainties are lower than 20 km s-1. This catalog is examined in a preliminary kinematical study : the principal kinematical parameters of the galactic differential rotation are evaluated by a least-square fitting method, and the disk rotation curve is established. In the last part of this work, we proceed to a dynamical analysis of PNe. The modeling consists in fitting a set of galactic orbits to the observed distribution of radial velocities, longitudes and latitudes of PNe. The modeling consists in fitting a set of galactic orbits to be observed distributions of radial velocities, longitudes and latitudes of PNe. We use for this a Quadratic Programming method. It essentially determines the coefficients of a linear combination of (simple) functions, representing the distribution function, by minimizing a x2 constructed from the data, subject to linear constraints arising from the positivity of the distribution function. The deprojection of the density map with the 2 integrals distribution function we obtained allows to derive the main scale-lengths of the Galaxy. The projected velocity dispersions of PNe are not well fitted by our 2 integrals model, especially in the thick disk : this can be interpreted by the presence of biaises in the stellar sample or by the presence of the bird integral of motion the distribution function.
L’objectif de cette thèse est d’apporter quelques éléments nouveaux sur la structure et l’évolution de la Galaxie via l’étude cinématique et dynamique nébuleuses planétaires. La première partie de cette thèse présente une étude cinématique des nébuleuses planétaires galactiques. Toutes les vitesses radiales existantes ont tout d’abord été compilées dans un catalogue : la plupart des vitesses provenant de la littérature ont été corrigées de la présence d’écarts systématiques, écarts évalués par comparaison directe avec des données inédites à hautes résolution. L’échantillon ainsi rassemblé et calibré de façon homogène constitue la meilleure base de données actuelle concernant les vitesses radiales des nébuleuses planétaires. Leurs cinématiques sont examinées lors d’une analyse préliminaire, à la fois dans le bulbe et dans le disque. La seconde partie de cette thèse concerne l’analyse dynamique des nébuleuses planétaires dans la Galaxie, consistant globalement à évaluer les coefficients d’une combinaison linéaire de familles de fonctions de distribution analytique. Cette évaluation se fait en estimant différents observables représentant ici les 3 premiers moments de la distribution de vitesse des nébuleuses planétaires. Les principaux composants galactiques ainsi que leurs lois de densité sont identifiés après déprojection de la carte de densité. Néanmoins, une rapide comparaison qualitative données/modèle montre que le modèle à 2 intégrales ne s’ajuste pas bien aux cinématiques de l’échantillon, et plus particulièrement dans les disques épais. Cela laisse 2 hypothèses : soit l’échantillon en question est très incomplet dans le disque, soit il existe bel et bien une troisième intégrale dans la fonction de distribution des nébuleuses planétaires.
Domaines
Astrophysique [astro-ph]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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