Search for very high energy Gamma radiation from the Starburst Galaxy IC 342

This thesis describes a search for very high energy (VHE) gamma-ray emission from the starburst galaxy IC 342. The analysis was based on data from the 2003 — 2004 observing season recorded using the Whipple 10-metre imaging atmospheric Cherenkov telescope located on Mount Hopkins in southern Arizona. IC 342 may be classed as a non-blazar type galaxy and to date only a few such galaxies (M 87, Cen A, M 82 and NGC 253) have been detected as VHE gamma-ray sources. Analysis of approximately 24 hours of good quality IC 342 data, consisting entirely of ON/OFF observations, was carried out using a number of methods (standard Supercuts, optimised Supercuts, scaled optimised Supercuts and the multivariate kernel analysis technique). No evidence for TeV gamma-ray emission from IC 342 was found. The significance was 0.6 a with a nominal rate of 0.04 ± 0.06 gamma rays per minute. The flux upper limit above 600 GeV (at 99.9 % confidence) was determined to be 5.5 x 10-8 m-2 s-1, corresponding to 8 % of the Crab Nebula flux in the same energy range.

Photometric Bgr survey of the distant clusters of galaxies CL 1613+3104 and CL 1600+4109

We present a set of photometric data concerning two distant clusters of galaxies: Cl 1613+3104 (z=0.415) and Cl 1600+4109 (z=0.540). The photometric survey extends to a field of about 4' x 3'. It was performed in 3 filters: Johnson B, and Thuan-Gunn g and r. The sample includes 679 objects in the field of Cl 1613+3104 and 334 objects in Cl 1600+4109.

New measurements of radial velocities in clusters of galaxies

Redshifts for 100 galaxies in 10 clusters of galaxies are presented based on data obtained between March 1984 and March 1985 from Calar Alto, La Palma, and ESO, and on data from Mauna Kea. Data for individual galaxies are given, and the accuracy of the velocities of the four instruments is discussed. Comparison with published data shows the present velocities to be shifted by + 4.0 km/s on average, with a standard deviation in the difference of 89.7 km/s, consistent with the rms of redshift measurements which range from 50-100 km/s.

Photometric and Spectroscopic Observations of the Cluster of Galaxies Abell 2390

Spectroscopic and photometric observations in a 6 arcmin x 6 arcmin field centered on the rich cluster of galaxies Abell 2390 are presented. The photometry concerns 700 objects and the spectroscopy 72 objects. The redshift survey shows that the mean redshift of the cluster is 0.232. An original method for automatic determination of the spectral type of galaxies is presented.

Photometric and spectroscopic survey of the cluster of galaxies Abell A2218

We present new photometric and spectroscopic observations of objects in the field of the cluster of galaxies Abell 2218. The photometric survey, centered on the cluster core, extends to a field of about 4 x 4 arcmin. It was performed in 5 bands (B,g,r,i and z filters). This sample, which includes 729 objects, is about three times larger than the survey made by Butcher and collaborators (Butcher et al., 1983, Butcher and Oemler, 1984) in the same central region of the field. Only 228 objects appear in both catalogues since our survey covers a smaller region. The spectral range covered by our filters is wider and the photometry is much deeper, up to magnitude 27 in r. The spectroscopic survey concerns 66 objects, on a field comparable to that of Butcher and collaborators. From our observations we calculate the mean redshift of the cluster, 0.1756, and its velocity dispersion, 1370 km/s. The spectral types are determined for many galaxies in the sample by comparing their spectra with synthetic ones from Rocca-Volmerange and Guiderdoni (1988).

Spectro-imagerie optique à faible flux et comparaison de la cinématique Ha et HI d'un échantillon de galaxies proches

Un nouveau contrôleur de EMCCD (Electron multiplying Charge Coupled Device) est présenté. Il permet de diminuer significativement le bruit qui domine lorsque la puce EMCCD est utilisé pour du comptage de photons: le bruit d'injection de charge. À l'aide de ce contrôleur, une caméra EMCCD scientifique a été construite, caractérisée en laboratoire et testée à l'observatoire du mont Mégantic. Cette nouvelle caméra permet, entre autres, de réaliser des observations de la cinématique des galaxies par spectroscopie de champ intégral par interférométrie de Fabry-Perot en lumière Ha beaucoup plus rapidement, ou de galaxies de plus faible luminosité, que les caméras à comptage de photon basées sur des tubes amplificateurs. Le temps d'intégration nécessaire à l'obtention d'un rapport signal sur bruit donné est environ 4 fois moindre qu'avec les anciennes caméras. Les applications d'un tel appareil d'imagerie sont nombreuses: photométrie rapide et faible flux, spectroscopie à haute résolution spectrale et temporelle, imagerie limitée par la diffraction à partir de télescopes terrestres (lucky imaging), etc. D'un point de vue technique, la caméra est dominée par le bruit de Poisson pour les flux lumineux supérieurs à 0.002 photon/pixel/image. D'un autre côté, la raie d'hydrogène neutre (HI) à 21 cm a souvent été utilisée pour étudier la cinématique des galaxies. L'hydrogène neutre a l'avantage de se retrouver en quantité détectable au-delà du disque optique des galaxies. Cependant, la résolution spatiale de ces observations est moindre que leurs équivalents réalisés en lumière visible. Lors de la comparaison des données HI, avec des données à plus haute résolution, certaines différences étaient simplement attribuées à la faible résolution des observations HI. Le projet THINGS (The HI Nearby Galaxy Survey a observé plusieurs galaxies de l'échantillon SINGS (Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey). Les données cinématiques du projet THIGNS seront comparées aux données cinématiques obtenues en lumière Ha, afin de déterminer si la seule différence de résolution spatiale peut expliquer les différences observées. Les résultats montrent que des différences intrinsèques aux traceurs utilisées (hydrogène neutre ou ionisé), sont responsables de dissemblances importantes. La compréhension de ces particularités est importante: la distribution de la matière sombre, dérivée de la rotation des galaxies, est un test de certains modèles cosmologiques.

Cinématique haute résolution des galaxies de l'échantillon SINGS et observations du H[alpha] profond de la galaxie NGC 7793

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Analyse cinématique de l'hydrogène ionisé et étude du gaz ionisé diffus de trois galaxies du Groupe Sculpteur : NGC253, NGC300 et NGC247

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Rapport M/L de disques de galaxies issus de modèles CSPE et contrôle des contraintes mécaniques dans la conception de revêtements optiques

La thèse qui suit est organisée en deux volets: un premier volet portant sur les modèles de masse de galaxies et un second volet sur la conception de revêtements optiques et le contrôle de leurs propriétés mécaniques. Les modèles de masse présentés dans cette thèse ont été réalisés sur un sous-échantillon de dix galaxies de l'étude SINGS comprenant neuf galaxies normales et une galaxie naine. Ce travail visait à fixer le rapport masse-luminosité du disque à tout rayon en utilisant les résultats de modèles d'évolution galactique chimio-spectrophotométriques ajustés spécifiquement à chaque galaxie grâce à son profil de photométrie multi-bandes. Les résultats montrent que les disques stellaires tels que normalisés par les rapports masse-luminosité issus des modèles ont des masses cohérentes dans toutes les bandes étudiées de l'ultra-violet, du visible ainsi que du proche infrarouge (bandes FUV à IRAC2). Ces disques peuvent être considérés comme maximaux par rapport aux données cinématiques des galaxies étudiées. Ceci est dû au fait que le rapport M/L est plus élevé au centre que sur les bords. Les disques étant maximaux et physiquement justifiés, on ne peut dès lors ignorer les effets de composants tels que les bulbes ou les barres et les corrections nécessaires doivent être apportées aux profils de luminosité et de vitesses de rotation de la galaxie. Dans les travaux de la seconde partie, le logiciel en développement libre OpenFilters a été modifié afin de tenir compte des contraintes mécaniques dans la conception numérique de revêtements optiques. Les contraintes mécaniques dans les couches minces ont un effet délétère sur leurs performances optiques. Un revêtement destiné à rendre réflectives les lames d'un étalon Fabry-Perot utilisé en astronomie a été conçu et fabriqué afin d'évaluer les performances réelles de la méthode. Ce cas a été choisi à cause de la diminution de la finesse d'un étalon Fabry-Perot apporté par la courbure des lames sous l'effet des contraintes. Les résultats montrent que les mesures concordent avec les modèles numériques et qu'il est donc possible à l'aide de ce logiciel d'optimiser les revêtements pour leur comportement mécanique autant que pour leurs propriétés optiques.

Intragroup diffuse light in compact groups of galaxies - II. HCG 15, 35 and 51

This continuing study of intragroup light in compact groups of galaxies aims to establish new constraints to models of formation and evolution of galaxy groups, specially of compact groups, which are a key part in the evolution of larger structures, such as clusters. In this paper we present three additional groups (HCG 15, 35 and 51) using deep wide-field B- and R-band images observed with the LAICA camera at the 3.5-m telescope at the Calar Alto observatory (CAHA). This instrument provides us with very stable flat-fielding, a mandatory condition for reliably measuring intragroup diffuse light. The images were analysed with the OV_WAV package, a wavelet technique that allows us to uncover the intragroup component in an unprecedented way. We have detected that 19, 15 and 26 per cent of the total light of HCG 15, 35 and 51, respectively, are in the diffuse component, with colours that are compatible with old stellar populations and with mean surface brightness that can be its low as 28.4 B mag arcsec(-2). Dynamical masses, crossing times and mass-to-light ratios were recalculated using the new group parameters. Also tidal features were analysed using the wavelet technique.

XMM-Newton temperature maps for five intermediate redshift clusters of galaxies

We have analyzed XMM-Newton archive data for five clusters of galaxies (redshifts 0.223-0.313) covering a wide range of dynamical states, from relaxed objects to clusters undergoing several mergers. We present here temperature maps of the X-ray gas together with a preliminary interpretation of the formation history of these clusters. (c) 2007 COSPAR. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Breaks in the radial oxygen abundance and corotation radius of three spiral galaxies

The correlation between the breaks in the metallicity distribution and the corotation radius of spiral galaxies has been already advocated in the past and is predicted by a chemodynamical model of our Galaxy that effectively introduces the role of spiral arms in the star formation rate. In this work, we present photometric and spectroscopic observations made with the Gemini Telescope for three of the best candidates of spiral galaxies to have the corotation inside the optical disc: IC 0167, NGC 1042 and NGC 6907. We observed the most intense and well-distributed H ii regions of these galaxies, deriving reliable galactocentric distances and oxygen abundances by applying different statistical methods. From these results, we confirm the presence of variations in the gradients of metallicity of these galaxies that are possibly correlated with the corotation resonance.

Probing the 2D kinematic structure of early-type galaxies out to three effective radii

We detail an innovative new technique for measuring the two-dimensional (2D) velocity moments (rotation velocity, velocity dispersion and Gauss-Hermite coefficients h(3) and h(4)) of the stellar populations of galaxy haloes using spectra from Keck DEIMOS (Deep Imaging Multi-Object Spectrograph) multi-object spectroscopic observations. The data are used to reconstruct 2D rotation velocity maps. Here we present data for five nearby early-type galaxies to similar to three effective radii. We provide significant insights into the global kinematic structure of these galaxies, and challenge the accepted morphological classification in several cases. We show that between one and three effective radii the velocity dispersion declines very slowly, if at all, in all five galaxies. For the two galaxies with velocity dispersion profiles available from planetary nebulae data we find very good agreement with our stellar profiles. We find a variety of rotation profiles beyond one effective radius, i.e. rotation speed remaining constant, decreasing and increasing with radius. These results are of particular importance to studies which attempt to classify galaxies by their kinematic structure within one effective radius, such as the recent definition of fast- and slow-rotator classes by the Spectrographic Areal Unit for Research on Optical Nebulae project. Our data suggest that the rotator class may change when larger galactocentric radii are probed. This has important implications for dynamical modelling of early-type galaxies. The data from this study are available on-line.