On the multiphase structure of the turbulent neutral interstellar medium

• Main Author: Marchal, Antoine
• Other Authors: Université Paris-Saclay (ComUE), Miville-Deschênes, Marc-Antoine
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: 2019
• Subjects: MIS : Nuages; Cinématique et dynamique; Structure - méthodes : analyse de données; Observation; ISM : Clouds; Kinematics and dynamics; Structure - methods : data analysis; Numerical; Observational; Pôle Nord
• Online Access: http://www.theses.fr/2019SACLS249/document

La formation des étoiles dans les galaxies est intimement liée aux processus physiques qui régissent l'évolution du milieu interstellaire. Les étoiles se forment dans les nuages moléculaires par effondrement gravitationnel de structures denses et froides, mais le processus qui mène à la formation de ces surdensités est encore relativement mal compris. Un des élément clé semble être lié à l'efficacité de la formation de nuages froids d'hydrogène neutre (HI), également appelé "Cold neutral Medium" (CNM).Plusieurs études ont visé à comprendre la production du CNM par condensation du "Warm Neutral Medium" (WNM) dans un écoulement turbulent et thermiquement instable à l'aide de simulations numériques. De façon générale, ces études indiquent la présence d'une fraction significative de la masse dans le régime instable (c'est-à-dire avec une température à mi-chemin entre les états stables CNM et WNM). Cependant, les conditions thermodynamiques du gaz restent largement inexplorées du point de vue de l'observation : pour aller plus loin, et comparer réellement avec les simulations numériques, il est nécessaire de cartographier la structure de densité des colonnes de chaque phase et d'étudier les variations spatiales de leurs champs de vitesse et de dispersion des vitesses. Par nature, cela nécessite le développement de méthodes pouvant extraire ces informations de données entièrement échantillonnées spatialement: l'émission de la raie à 21 cm.Un nouvel algorithme de décomposition en Gaussiènne, appelé ROHSA, est présenté dans cette thèse. Basée sur un processus multi-résolution, et utilisant un critère de moindres carrés non-linéaires régularisés prenant en compte simultanément la cohérence spatiale de l'émission et la nature multiphase du gaz, cette méthode nous permet d'inférer une vision spatialement cohérente des phases milieu interstellaire neutre.Une analyse détaillée est ensuite présentée sur un champ à haute latitude centré sur le pôle nord écliptique. En particulier, nous apportons de nouvelles contraintes sur ...