De la métallicité et la formation stellaire des galaxies spirales barrées

Afin d’étudier l’historique de formation stellaire et d’enrichissement chimique des galaxies spirales barrées, j’ai simulé l’évolution de 27 galaxies spirales, barrées et non barrées, de diverses masses stellaires et fractions de gaz. Alors que les galaxies non barrées présentent une évolution lente et continue sur les deux milliards d’années que durent nos simulations, les galaxies barrées ont une évolution bien plus explosive, et ce particulièrement pour les galaxies les plus massives. Dans un premier temps, je montre que la présence de la barre entraine un flot important de gaz des régions périphériques vers le centre de la galaxie barrée, causant un sursaut de formation stellaire et une croissance importante de l’abondance chimique centrale, et que l’amplitude et la vitesse à laquelle ce sursaut arrive augmentent avec la masse de la galaxie. Cet épisode de sursaut stellaire entraine alors une diminution importante de la masse de gaz, entrainant à son tour une décroissance de la formation stellaire et une stagnation de l’enrichissement chimique pour le reste de l’évolution de la galaxie. Dans un deuxième temps, je montre qu’à cause de la dynamique en deux périodes très différentes des galaxies barrées, deux galaxies de masse très semblable peuvent avoir des taux de formation stellaire et des métallicités complètement différentes en fonction de leur stade évolutif, stade qu’on ne peut déterminer aisément. Cette difficulté est tout aussi importante lorsqu’on compare le coeur des galaxies barrées et non barrées entre elles, étant donné que des coeurs comparables sont situés dans les galaxies très différentes, et que des galaxies semblables ont des coeurs très différents.

We performed a series of 27 gasdynamical simulations of disc galaxies, barred and unbarred, with various masses and gas fractions, in order to study the star formation history and metallicity enrichment in these galaxies. Unbarred galaxies evolve very smoothly, with a star formation rate that varies by at most a factor of three over a period of 2 Gyr and a continuous increase in their metallicity. The evolution of barred galaxies is much more dramatic, especially at high masses. The bar drives a substantial amount of gas in the central region, producing a starburst and rapidly increasing the chemical abundance. Most of the gas is then converted into stars, and gas exhaustion leads to a rapid drop of star formation after the starburst. The consequence is that observational properties of barred galaxies, such as the central stellar mass, chemical abundance or star formation rate, do not vary monotonically with time. Barred galaxies that have a same central stellar mass can have very different total masses, and be at very different stages of their respective evolution, This makes observational comparisons between barred and unbarred galaxies difficult, if galaxies are selected using only one observable.