Distribution de masse dans les galaxies

[obi76]

Bonjour,

j'ouvre un sujet à propos d'un rapport que j'avais écris il y a 3 ans et dont la conclusion n'a toujours pas été élucidé par mes profs.

Bref je vous pose le problème :

Les chercheurs qui se sont penché sur la distribution des masses d'une galaxie utilisent des simulation, utilisent la liminosité etc et en ont déduit que la distribution était en 1/r², SAUF vers le centre ou la valeur devient indéterminable tellement c'est dense.

J'ai eu une idée (bonne ou mauvaise je ne sais pas mais c'est comme ça qu'on avance), assez compliquée mais les résultats en valent le coup :

J'ai utilisé les résultats de mesure de vitesse des étoiles autour d'une galaxie par effet Doppler. A partir de ces vitesse et de l'endroit ou elles se trouvent, j'en déduis leur accélération.
(Je me place dans un cadre non relativiste), je considère que l'accélération est dûe à la somme des forces autour de la galaxie.
J'ai considéré la galaxie "sombrero" qui a la particularité d'être étonament homogène angulairement parlant.
Bref, j'ai découpé la galaxie en éléments situés entre r et r+dr, et j'ai déterminé l'action qu'un anneau comme celui-ci, de masse volumique constant pour un rayon donné, aurai sur une étoile donnée.
Je me retrouve donc avec N équations à N inconnue (N éléments r-> r+delta r, et je considère N mesures sur N étoiles disposées régulièrement).
Je tombe sur une équation matricielle (dont je vous passe les détails), et sa résolution m'a donné un truc rigolo : je trouve une distribution en e^-x, et en plus au milieu je trouve une densité proche de celle des trous noirs.

Bref, cette méthode me donne des résultats plus que satisfaisants, et pour le moment aucun de mes profs ne s'y est interessé (sauf un qui m'a dit qu'il avait posé la question à plusieurs profs du cnrs, et depuis pas de réponse).

ma question : qu'en pensez-vous, la méthode est-elle bonne, les résultats convaincants ? Y-a-t-il une erreur ?

Merci de vos commentaires
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[Calvert]

Salut!

Quelques éléments de discussion, bien que ce domaine ne soit pas celui où je peux être le plus compétant.

D'un point de vue théorique, de nombreux types de potentiels ont été explorés le plus analytiquement possible. Je ne peux pas te citer des résultats de mémoire. Cependant, si le sujet t'intéresse, je te conseille de jeter un oeil dans

"Galactic Dynamics", de Binney et Tremaine

dont j'ai gardé un bon souvenir et où la discussion de plusieurs potentiels est bien approfondie.

D'un point de vue observationnel, il est à noter que la luminosité des galaxies en fonction du rayon (donc ~ leur masse en fonction du rayon) est bien "fittée" par des lois exponentielles du genre de Vaucouleur ou Hubble-Oemler. La aussi, tu trouveras de plus amples informations dans

"Galactic Astronomy", de Binney et Merrifield

Donc, avec mon regard un peu extérieur au domaine, je ne suis pas surpris que tu trouves des profils de type exponentiels. Maintenant, je ne connais pas les résultats les plus récents, notemment de simulations numériques complètes du type "N-corps + hydrodynamique". Si je croise des gens compétant dans ce domaine les prochains jours, je tâcherai de leur en toucher un mot, pour entendre ce qu'ils en pensent.

[obi76]

ok, merci du(des) tuyaux

[mbochud]

Salut,
Je ne suis pas spécialiste en la matière, mais juste amateur.

La distribution de masse surfacique d’une galaxie est basée sur la distribution de luminosité surfacique où l = 10^-4 W/m² * e^-(r/Rv)
où Rv est le rayon de la matière visible.

Et la masse surfacique donne m_s m_s0 e^-(r/Rv)
Malheureusement la courbe de distribution des vitesses tangentielles déduite à partir de cette distribution de matière ne correspond pas du tout aux vitesses réelles (qui ne diminuent presque pas avec la distance et laisse croire à beaucoup de masse invisible à l’extérieur).
Les courbes expérimentales de distribution de vitesse semble plutôt donner une masse volumique qui décroît en 1/r²
Mais là, je crois que je ne t’apprends pas grand chose.

[A voir en vidéo sur Futura]

[obi76]

Bah justement c'est bien là le problème, j'ai des vitesses qui collent avec la théorie avec une distribution en e^-r, mais après c'est vrai que le fitage y est pour quelque chose. En l'occurence le fittage de mon résultat était très clairement une exponentielle...