Calcul de densité de galaxies

[fabio123]

Je dois trouver, dans le cadre d'un exercice, l'expression de la densité totale de galaxies et expliquer pourquoi cette expression pose problème.

D'après mes recherches et les cours que j'ai, j'ai vu la relation suivante qui donne le nombre de galaxies avec une masse :





1) Mais si je veux exprimer la densité, j'ai besoin d'avoir un volume pour obtenir une densité, c'est-à-dire le volume dans lequel le nombre de galaxies avec une masse est compté.

2) De plus, est-ce que je ne dois pas mettre une limite supérieure pour dans l'équation : il me semble que cette limite supérieure est nécessaire car sinon, le nombre de galaxies diverge, est-ce correct ?

3) Peut-être que pour le volume, je dois juste faire le calcul avec la taille de l'univers observable car au-delà de cette taille, nous ne pouvons pas détecter d'autres galaxies car leur lumière ne nous ait pas encore parvenu.

Si quelqu'un pouvait me confirmer que expression est bien l'expression qui permet de calculer la densité totale.

Si c'est le cas, ensuite, comment en déduire l'expression de la densité totale et expliquer pourquoi elle est difficile à calculer en pratique ?

Toute suggestion, liens ou aide sont les bienvenus.
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[fabio123]

petite précision qui pourrait me mettre sur la bonne piste : la suite du problème m'indique qu'il faut utiliser une méthode alternative en considérant non plus une distribution selon la masse mais selon la luminosité.

Peut-être alors, cette alternative serait l'utilisation de la fonction de luminosité de Schechter :



Mais qu'en est-il de la fonction de distribution selon la masse pour exprimer la densité ? (question originale de ce post)

[fabio123]

Les équations et n'ont pas de sens d'un point de vue dimensionnel (peut-être une erreur dans les slides du cours).

J'ai vu qu'il existait 2 sortes de fonctions de distribution pour faire du comptage de galaxies : une selon la masse (HMF pour Halo Mass function) et l'autre selon la luminosité (fontion de Schechter).

Pour la HMF, le problème, il me semble, est que ça concerne les halos de matière noire distribués selon leur masse. Or, dans le cas d'une HMF, ce que je veux comme distribution est celle des galaxies selon la masse et non celle des halos de matière noire.

1) en pratique, pour faire du comptage, est-ce que je peux associer un halo par galaxie ? Je ne sais pas comment faire la transition entre la HMF et la GMF ("Galaxy Mass Function")

2) D'une manière générale, quels sont les éléments difficiles à évaluer quand on cherche à estimer la densité de galaxies à grande échelle :

2.1) est-ce le fait que l'on doit mettre une limite inférieure (en dessous de laquelle l'objet n'est plus considéré comme une galaxie) ou une limite supérieure (quelle est à peu près la masse des plus grosses galaxies ?) ?

2.2) ou est-ce le fait que l'on surestime le comptage avec les galaxies en avant/arrière plan ?

2.3) peut-être l'estimation du volume : considère t-on toujours un comptage sur un volume comobile ?, c'est-à-dire qui grandit avec l'expansion, ceci induisant que la densité diminue au fil du temps pour un nombre fixe de galaxies dans le volume.

Toute remarque est la bienvenue

[fabio123]

la relation suivante qui donne le nombre de galaxies avec une masse m < M

toutes mes excuses, je crois que correspond à une magnitude et non une masse (pour les équations et

Les équations et n'ont pas de sens d'un point de vue dimensionnel (peut-être une erreur dans les slides du cours).

Encore une betise, la constante peut rendre les choses correctes d'un point de vue dimensionnel


Sinon, j'aimerais bien avoir l'avis de quelqu'un sur les questions qui subsistent :

1) en pratique, pour faire du comptage, est-ce que je peux associer un halo par galaxie ? Je ne sais pas comment faire la transition entre la HMF et la GMF ("Galaxy Mass Function")

2) D'une manière générale, quels sont les éléments difficiles à évaluer quand on cherche à estimer la densité de galaxies à grande échelle :

2.1) est-ce le fait que l'on doit mettre une limite inférieure (en dessous de laquelle l'objet n'est plus considéré comme une galaxie) ou une limite supérieure (quelle est à peu près la masse des plus grosses galaxies ?) ?

2.2) ou est-ce le fait que l'on surestime le comptage avec les galaxies en avant/arrière plan ?

2.3) peut-être l'estimation du volume : considère t-on toujours un comptage sur un volume comobile ?, c'est-à-dire qui grandit avec l'expansion, ceci induisant que la densité diminue au fil du temps pour un nombre fixe de galaxies dans le volume.

[A voir en vidéo sur Futura]

[fabio123]

Excusez-moi d'insister à nouveau mais même quelques éléments de réponses me conviendraient.

C'est juste pour mieux saisir la physique et les problèmes engendrés lors de l'estimation de la densité à grande échelle comme celle des galaxies.

[yves95210]

Salut,

Je ne suis pas sûr que quelqu'un ici soit assez calé pour te répondre sur un sujet aussi pointu.
Par curiosité j'ai cherché "Galaxy mass function" sur google, et je suis tombé sur ceci qui pourra peut-être t'aider.

[invite554578cf]

Salut,

Je ne suis pas sûr que quelqu'un ici soit assez calé pour te répondre sur un sujet aussi pointu.
Par curiosité j'ai cherché "Galaxy mass function" sur google, et je suis tombé sur ceci qui pourra peut-être t'aider.

J'ai tout de suite pensé à Gilgamesh, mais il est très peu actif sur le fofo ces derniers jours...

[invite51d17075]

j'ai trouvé ceci:
https://arxiv.org/abs/1607.03909
de fait avec hubble, il semble qu'on ait revu à la hausse ( d'un facteur 10 ) le nb de galaxies observables / l'estimation d'il y a 10 ans.

[fabio123]

@ ansset

Merci pour le lien, l'article a l'air très intéressant, je regarde ça de plus près dès que je peux.