“Chiffres de Base” pour les amas :Masse Totale : 1013-1015 Msun Rayon Viriel: R200 ~0.5-2.5 MpcLuminosité (Bol.): 1041 - 1045 erg/s Température (Gaz): 0.3 -13 keV (3.5 106 - 1.5 108 K)

Densité du Gaz: 10-4 - 10-2 cm-3

Nombre de Galaxies: quelques jusqu'à >1000

Relations d’echelles :R200α T1/2 M200 αT3/2 R200 αM200

1/3

On considère les amas comme deux fluides autogravitant:

La Matière Noire (NON Collisionnelle ~ 80%) & Le Gaz (> 15%)ie:On néglige la masse des galaxies (<5%)

Collisions entre amas de galaxies Jean-Luc Sauvageot

(SAp le 21 Fev 06)

850 kpc

Z=0.18 NASA, A.Fruchter et al. HST,WFPC2

Masse des Galaxies ~ 5%

Un amas en visible:A2218

AS 1101 z~0.058

A1835 z~0.2523

HCG62 z~0.0137

A1795 z~0.0631

Masse de Gaz ~ 15%

Amas en X

Fusion violente

Accretion continue

Cavalie

re e

t al.

•Simulations Numériques :–Accrétion +/- continue mgroup<< Mclus

–Accrétion violente MClus1 ~ MClus2

•Observations :–Presque tous les amas accretent des petits groupes aujourd’hui.–3 à 15 % des amas ont subi une fusion majeure dans le dernier Gyr (à bas redshift)

•Simulations Numériques: onde de compression onde de choc

Le “Credo” SimulationFormation Hierarchique & Simu. “Cosmo”

Je NE parlerai QUE des Fusions Violentes

3 phases :

-1-Avant la rencontre, chaque composante commence à sentir le puits de potentiel de son voisin.

-2-Une onde de compression se développe entre chaque composante.

-3-Après la collision, des ondes de chocs se développent vers les régions extérieures de la nouvelle structure.

Densité

Température

z=0.13 z=0.09 z=0.0

Le “Credo” SimulationFormation Hierarchique & Simu. “Cosmo”

Les Simu. “Idéalisées”

Les simplifications de conditions initiales :

-1- Équilibre Hydrostatique de chaque unité

-2- La Masse TOTALE suit un profil NFW

-3- Le Gaz suit un profil de SUTO 98

Les avantages par rapport aux simulations cosmologiques :

-A- On choisit les parametres de la collision

-B- Les effets observables NE sont dus QU’A la “dernière” fusion

Cl. Elles sont moins réalistes, mais plus faciles à interpréter…

Les Observables

Emissivité X Température Densité de Gal. Gaz ~ne

2 du Gaz “DM”

A3266 (z~0.06) jls 2005 A&A 444

•Redshift~0.1 (XMM-GT)

•Carte de Température (XWSM Bourdin 2004)

•Les contours sont l’emissivité.

Quelques Majors Mergers

N.B. : En situation réelle, on note une très grande varieté de situations.

Onto Optical Image Onto X-ray

1E 0657-56

Weak Lensing Mass Contours

Chandra deep (500 ks) imageEmissivité X

Les Problèmes Observationnels

• L’établissement des cartes de Température(on observe des photons pas de kT !!!)

• L’historique de la formation de l’amas(qu’est-ce qui vient de la dernière fusion ?)

• Comment voir la Matière Noire ?(Densité de galaxies - Weak Lensing ?)

• Les effets de projections….(Encore et toujours !!!)

Les Questions Théoriques

• Les “Cold Front”, les “Bow Shock” ?

• L’effet Butcher Olmer dans les mergers ?

• Le mixing du gaz….

Conclusion

• La théorie semble juste (et inévitable..)– compression adiabatique

– relaxation violente du gaz

– choc

• Il semble toujours possible de trouver un scenario pour chaque amas observé…

• L’onde de choc n’a pas encore été nettement mise en évidence.

Cold Front, Contact Discontinuity

Markevitch et al. Chandra

Mixing

M 1:1

b=0

M 1:1

b=5

M 1:1/8

b=5

Ritchie et al. 2002

1 keV

15 keV

3 keV

5 keV15 keV

1 keV

FeL

Spectres “MEKAL” convolués avec la réponse de XMM

kT=1 keV 15 keV

Equilibre Hydrostatique = Balance entre Pression et Gravité

dP/dr = - GM(r)/r2

Hydrostatic Equilibrium T(M,z) M2/3 (1+z)

Isothermal -model : Iobs=I0(1+(r/rc)2)(0.5-3)

= 0/(1+(r/rc)2)3/2

Spatially resolved spectrometry T(r)

HE+ -model + Spherical symmetry Masse TotaleDark Matter Fraction de GazDetections Sous-

structures

-+

Les Amas à l’Equilibre

Mtotr R = kT

Gmump

dln nedln r

dln T

dln r< =