Probing the gas reservoirs of high-z dusty galaxies using ALMA observations of atomic carbon

• Main Author: Gururajan, Gayathri
• Other Authors: Aix-Marseille, Theulé, Patrice, Bethermin, Matthieu
• Format: Thesis
• Language: English; French
• Published: 2022
• Subjects: Haut redshift; Formation d'étoiles; Ism; Poussière; High-Redshift; Star-Forming; Dust; South pole
• Online Access: http://www.theses.fr/2022AIXM0378/document

Les galaxies poussiéreuses à formation intense d'étoiles (> 500 Msun/an) sont présentes dans l'Univers primitif, et de nombreuses questions concernant leur formation et leur assemblage de masse restent ouvertes. Dans cette thèse, nous étudions une population de telles galaxies à partir de l'échantillon South pole telescope - sub-millimeter galaxies (SPT-SMG) en utilisant le grand réseau millimétrique/sub-millimétrique d'Atacama (ALMA). Nous nous concentrons sur la caractérisation des réservoirs de gaz et du milieu interstellaire de ces galaxies poussiéreuses afin de comprendre leurs taux prodigieux de formation d'étoiles. Nous nous concentrons sur les lignes d'émission du carbone neutre car il s'agit d'un traceur gaz alternatif. Dans la première partie de thèse, nous étudions un échantillon de 29 galaxies. A travers cet échantillon, nous comparons la capacité de [CI], CO, et de la poussière comme traceur des réservoirs de gaz et nous effectuons une calibration croisée de CO, XCI, et GDR. De plus, nous contraignons l'intensité du champ de radiation, les densités et les températures cinétiques de l'ISM en utilisant les rapports de lignes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous nous concentrons sur l'imagerie à plus haute résolution de 3 de ces galaxies pour mieux comprendre leurs morphologies et les propriétés résolues de l'ISM afin de mieux étudier la nature des galaxies poussiéreuses à formation intense d'étoiles à haut décalage horaire. Nous trouvons diverses cinématiques de sources dans notre échantillon : SPT0103-45 et SPT2147-50 sont probablement des disques en rotation, tandis que SPT2357-51 est peut-être une fusion majeure Intensely star-forming (> 500 Msun/yr) dusty galaxies are found in the early Universe, and many questions regarding their formation and mass assembly remain open. In this thesis, we study a population of such galaxies from the South pole telescope – sub-millimeter galaxies (SPT-SMG) sample using Atacama large millimeter/sub-millimeter array (ALMA). We focus on characterizing ...