Une fenêtre sur l'évolution de la poussière interstellaire : les images NIKA2 de galaxies proches – WIDENING

Le présent projet propose d'étudier l'émission millimétrique de galaxies proches, dans le but de quantifier les échelles de temps d'évolution de la poussière interstellaire. Il se centrera sur l'analyse des donnés obtenues par le grand programme de temps garanti, IMEGIN, avec l'instrument à l'état de l'art, NIKA2, au télescope de 30 m de l'IRAM. Ce programme a récemment terminé 200 heures d'observation de 20 galaxies proches aux longueurs d'onde 1.2 et 2 mm. De plus, nous avons obtenu du temps ouvert pour compléter notre couverture à faible métallicité. Cette ensemble de données unique doit maintenant être analysé en détails.

Nous recruterons deux postdocs, un à l'IRAM et un au CEA. Ils travailleront sur plusieurs sous-projets, allant de la préparation minutieuse et de l'analyse des données à la modélisation des propriétés et de l'évolution de la poussière à des échelles de quelques centaines de parsecs. La tâche 1 consistera à produire une réduction cohérente des données NIKA2, en résolvant les défis que ces données présentent. Au delà de notre projet, ce travail fournira une méthode qui pourra être appliquée par de futurs projets NIKA2. La tâche 2 consistera à construire une base de données multi-longueurs d'onde/multi-échelles, de l'UV à la radio, avec les données auxiliaires sur le contenu en gaz. Chaque image sera homogénéisée à la même résolution angulaire et corrigée de ses contaminations. Nous apporterons un soin particulier à la quantification des différentes sources d'erreur, de leurs corrélations et de leur non-gaussianité. Cette grande base de données sera publique et très utile à toute étude de ces galaxies. La tâche 3 consistera en l'inférence des paramètres les plus pertinents de la poussière (abondance, fraction de masse des petits grains, puissance émise, etc.) à partir de cette grande base de données. Ce sera fait en ajustant les distributions spectrales d'énergie avec notre modèle bayesien hiérarchique. Ces résultats seront utilisés à la tâche 4 pour quantifier les échelles de temps caractéristiques des principaux processus contrôlant l'évolution de la poussière (croissance des grains par accrétion, destruction des grains par les chocs, etc.). Ce travail posera les fondations d'une nouvelle génération de modèles de distribution spectrale d'énergie prenant en compte les effets d'évolution de la poussière, qui sont nécessaires pour correctement interpréter les observations de galaxies distantes.