Tracing Gas Flows in Nearby Galaxies : Internal Fountains and External Ram-Pressure Stripping

Suivi des écoulements de gaz dans les galaxies proches : fontaines internes et pertes externes par pression dynamique Le destin des galaxies dans l'univers actuel dépend du jeu complexe entre les processus de rétroaction internes et les interactions externes avec l'environnement. Le gaz, combustible de la formation stellaire, joue un rôle central dans ces transformations, controlant à la fois la croissance et l'extinction des galaxies. Cette thèse étudie le cycle de vie du gaz multi-phase dans trois systèmes proches représentatifs de diverses voies évolutives : (1) la galaxie spirale M101, vue presque de face dans le plan du ciel, où la rétroaction stellaire alimente les fontaines galactiques ; (2) la galaxie GMP 3071, membre de l'amas de Coma, qui présente une extension de gaz moléculaire extraite de la galaxie-hôte par la pression dynamique du gaz intra-amas ; et (3) le Groupe G de galaxies, formant encore des étoiles et en interaction de marée, tombant dans Abell 2142, présentant une queue d'émission en rayons X de taille sans précédent de 700 kpc résultant du balayage et de l'extraction du gaz chaud à l'échelle du groupe. Dans M101, je combine la spectroscopie optique intégrale de champ de CFHT/SITELLE, la cartographie haute résolution du gaz atomique ion{H}{I} de THINGS et l'imagerie ultraviolette de GALEX pour rechercher des trous gazeux de ion{H}{I} en expansion, liés à des associations stellaires FUV et à des flots de gaz ionisé. Je détecte 20 nouveaux trous ion{H}{I} et 9 sites présentant des signatures cohérentes avec les cycles de fontaine théoriques. Je quantifie leurs tailles, leurs âges et l'énergie mécanique nécessaire à leur production, afin d'estimer le délai de formation des étoiles et l'efficacité de la rétroaction. Je présente ensuite les nouvelles observations ALMA CO de l'extension de gaz de GMP 3071, révélant la survie et la fragmentation de nuages moléculaires froids, sous pression dynamique extrême, et vérifie sa coïncidence avec l'extension Halpha.Enfin, j'ai analysé la spectroscopie intégrale de champ MaNGA des galaxies du Groupe G afin de déterminer l'origine de leur longue extension de rayons X à 700 kpc. Deux analyses indépendantes ont été effectuées pour explorer la présence de multiples composantes le long de la ligne de visée dans le continuum stellaire et les raies d'émission du gaz. Nous avons ainsi réussi à démêler la cinématique stellaire et gazeuse de chacune des galaxies membres. Les résultats démontrent que, malgré une combinaison de pression dynamique et d'interactions de marée, le groupe forme encore beaucoup d'étoiles. Ensemble, ces études de cas illustrent comment les fontaines internes recyclent le gaz à l'échelle du kiloparsec au sein des disques, tandis que le balayage par pression dynamique externe et le prétraitement de groupe éliminent, redistribuent et parfois déclenchent la formation d'étoiles, tant dans la galaxie principale que dans le gaz extrait. En quantifiant les transitions de phase gazeuse, les flux cinématiques et l'efficacité de la formation stellaire, ces travaux fournissent de nouvelles contraintes observationnelles sur les mécanismes régulateurs séculaires et environnementaux de l'évolution des galaxies. Ils mettent en évidence la puissance de la synergie multi-longueurs d'onde pour retracer le cycle baryonique - du disque au halo et à l'amas - et posent les bases de futures études visant à généraliser ces processus à l'ensemble des populations de galaxies.