Les objets astronomiques et leur observation radio

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1 Les objets astronomiques et leur observation radio

2 Corps noir Rappel: les mécanismes d émission radio Émission thermique -> électrons chauds Émission synchrotron -> électrons relativistes et champ magnétique Émission des raies atomiques ou moléculaires (HI, CO, HCN, etc.)

3 Les objets astronomiques Soleil Planètes Voie lactée supernova remnants (SNR), régions HII, nuages atomique et moléculaires, nébuleuses planétaires Centre galactique Galaxies Noyaux actifs (galaxies Seyfert, Quasars) Amas de galaxies

4 Le soleil radio Nobeyama Radiohéliographe, Japan le soleil a 17GHz observe avec le radiohéliographe de Nobeyama -> émission thermique Le soleil dans les rayons X vu par le satellite SOHO

5 Les planètes radios: Saturne Images radio de Saturne a 8.3GHz et 4.9GHz observe avec le VLA

6 Les galaxies spirales Masse sombre non observable Étoiles radio, IR, optique, UV, rayons X Gaz atomique (~100K et ~10 4 K) et moléculaire (~10K) - radio Gaz ionise (10 4 K et 10 6 K) radio, rayons X Poussière radio, IR Champs magnétiques radio, IR Particules relativistes - radio

7 Andromède M31 X- ROSAT UV- GALEX Optique MIR- Spitzer FIR- ISO HI- WSRT CO- IRAM 30m radio- Effelsberg 6cm

8 La Voie Lactée Observée par des antennes uniques en mode relevé du ciel (survey) Jodrell 76m, Parkes, Bonn Dwingeloo 25m Bonn 100m, Parkes 64m CfA, CTIO 1.2m

9 Le cycle de la matière interstellaire Nuage moléculaire (T~30K, n>100cm -3, M= M solaire ) Effondrement du nuage Formation d étoile Vents stellaires Nébuleuse planétaire, supernova -> la matière est rendue enrichie en métaux

10 Stellar outflows Éjection de gaz moléculaire lors de la formation d étoiles massives observé avec l IRAM 30m (couleur) et l interféromètre du Plateau de Bure (contours)

11 Les régions HII gaz ionisé par le rayonnement des étoiles massives et chaudes. Température du gaz: ~10 4 K. Observé a 4.7GHz par le VLA

12 Supernova remnants Supernova: explosion finale d une étoile massive; l explosion forme une coquille de gaz chaud en expansion; c est dans ce choque que les particules sont accélérées a des vitesses relativistes La supernova de Tycho (1572) observée avec le VLA a 1370 MHz -> émission synchrotron

13 Les pulsars vestige d une supernova, étoile en neutron avec un fort champ magnétique Période: ~msec-sec Profile d un pulsar vu par Arecibo Profile d un pulsar vu par Effelsberg

14 Le centre galactique se trouve a ~8 kpc du soleil trou noir de ~3x10 6 masses solaires amas d étoiles très dense région HII Sgr A West gaz moléculaire en forme d anneau (disque circumnucleaire; 1-7pc) nuages moléculaires géants (~10pc)

15 Le centre galactique L amas d étoiles vu dans l NIR (2MASS) Sgr A West et son environnement en émission radio (20cm, VLA) 50pc 100pc 10pc en absorption: nuages moléculaires géants Le disque circumnucleaire en HCN (contours) et HCO+ (rouge)

16 Les galaxies a noyau actif (AGN) I Le noyau de la galaxie (~pc central) est plus lumineux que la galaxie entière Galaxies spirales -> galaxies Seyfert Galaxie elliptiques AGN radio loud (galaxies radio) and radio quiet Quasars -> AGN a très grande distance (z>1)

17 Les galaxies a noyau actif II Ingrédients: - trou noir massif - grande quantité de gaz autour du trou noir - taux d accrétion de masse élevé Seyfert 1: on voit le centre Seyfert 2: le centre est obscurci par un anneau moléculaire

18 Les galaxies radio (radio loud AGNs) Cen A- image HST + image radio a 6cm (VLA) Cyg A observé avec le VLA

19 Observation du tore moléculaire directe par des interféromètres mm indirecte par HI en absorption dans les galaxies radio 4kpc 400pc NGC1068 (Sey2) observé en CO(1-0) et CO(2-1) par l OVRO Coma A par le WSRT

20 Les quasars et VLBI couverture UV Image VLBI a 8.4GHz d un jet radio résolution: ~1mas

21 Les plus grandes structures dans l Univers: les amas de galaxies amas= 100 a plusieurs milliers de galaxies + masse sombre + gaz ionisé très chaud (10 7 K) + champ magnétique + parfois électrons relativistes -> halo radio L amas A2319 en rayons X (couleur) et Radio (contours)

22 Les galaxies dans l amas de la Vierge Amas a 17Mpc Étendu ~ 1Mpc Rouge: rayons X Bleu et jaune: galaxies en HI

23 L émission radio continu polarisée L émission radio polarisée trace le champ magnétique a large échelle (+ les électrons rel.) Compression du gaz = compression du champ magnétique -> forte émission radio polarisée Effet de balayage par pression dynamique Gris: disque stellaire Contours: HI Gris: HI Contour: émission Radio continu polarisée

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