M5 Galaxies

Topique

L'élément central de ce modèle est l'ensemble des galaxies et leur activité de formation stellaire. Ces galaxies sont classées morphologiquement (spirales, elliptiques, irrégulières) et physiquement (couleur, taux de formation stellaire et masse stellaire).

La fonction de luminosité de Schechter décrit statistiquement cette même population : au-delà d'une luminosité caractéristique, le nombre de galaxies décroît exponentiellement, tandis qu'en deçà, il suit une loi de puissance beaucoup plus régulière. Cette différence de comportement explique l'abondance des galaxies peu lumineuses et la rareté des galaxies extrêmement lumineuses au-delà de cette échelle caractéristique.

Au sein de cette population, les galaxies les plus massives retiennent leurs métaux bien plus efficacement que les plus légères. Ainsi, une masse plus importante implique un enrichissement chimique plus important que la galaxie parvient à conserver, et masse et enrichissement chimique augmentent conjointement.

Ces galaxies se divisent en deux catégories distinctes, pour une même masse stellaire, présentant des destins très différents : la séquence principale de formation d'étoiles, où le taux de formation augmente avec la masse stellaire selon une relation plus continue qu'une simple proportionnalité, et une population distincte de galaxies quiescentes, qui ont pratiquement cessé toute formation d'étoiles. Ainsi, de l'ensemble des galaxies qui constituent le point de départ de ce document à ces deux destins très différents qui le concluent, en passant par la fonction de Schechter qui décrit leur luminosité et la rétention des métaux qui lie la masse et l'enrichissement chimique, on constate que, partant d'un même ingrédient initial – la masse avec laquelle chaque galaxie naît –, elles finissent par présenter des formes, des couleurs et des destins de formation d'étoiles totalement différents.

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