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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-18-0565

DOMAINE DE RECHERCHE
Astrophysique / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

Analyse cosmologique du survey d’amas de galaxies XXL

RÉSUMÉ DU SUJET

Les amas de galaxies sont - avec les supernovae, le CMB et les oscillations baryoniques - une sonde majeure pour tester les différents modèles cosmologiques. Les comptages d’amas et leur distribution spatiale dans des grands volumes d’univers sont très sensibles à l’équation d’état de l’énergie noire car celle-ci influe sur le volume (effet géométrique) et le facteur de croissance des perturbations de matière (effet gravitationnel). Il existe actuellement une dissension inexpliquée entre les contraintes cosmologiques tirées du CMB et celles provenant des amas des galaxies.

La thèse se situe dans le cadre du projet XXL qui est le plus grand survey extragalactique réalisé par XMM (50 deg2), l’observatoire de l'ESA opérant dans le domaine des rayons X. Le but ultime du projet est de contraindre l’équation d’état de l’énergie noire à l’aide des quelque 500 amas de galaxies nouvellement découverts dans le survey. En plus de la bande X, il existe des observations dans de nombreuses longueurs d’onde (infra-rouge, optique, millimétrique, radio) ainsi que des simulations numériques à haute résolution. Les observations XMM ont été effectuées de 2011 à 2013 et une première série de 14 articles concernant des échantillons restreints et brillants est sortie en 2016.

Le sujet de thèse est particulièrement d’actualité, puisque les comptages d’amas provenant de deux surveys indépendants, qui impliquent des méthodes de détection et domaines de masse très différents (Planck S-Z 2015 article XXIV ; XXL 2016 article II), apparaissent incompatibles avec les paramètres cosmologiques du CMB. La thèse se situe dans la dernière phase du projet en proposant une étude détaillée des facteurs affectant la modélisation cosmologique des résultats. Ceci concerne en particulier l’évolution des propriétés physiques des amas qui influent sur leur détection ainsi que la mesure de leurs masses. Il faudra inclure ces facteurs dans l’analyse cosmologique finale qui étendra les résultats présents sur 100 amas à l’échantillon complet de ~ 500 amas.

Moyens à mettre en œuvre durant la thèse :

Modèles cosmologiques et d’évolution des amas ; chaine de traitement d’image X ; observations multi-longueurs d’onde d’amas de galaxies ; résultats de simulations numériques.

Logiciel d’analyse cosmologique original développé à Saclay, qui repose exclusivement sur la modélisation des paramètres observables en X.

Tout est disponible ; l’étudiant devra devenir rapidement opérationnel en ces domaines.

Cadre de travail :

Consortium international de regroupant une centaine de chercheurs et structuré en projets personnels bien définis.

Site du projet XXL :

http://irfu.cea.fr/xxl

Voir onglet ‘publications’ pour la première série d’articles et les présentations des derniers résultats à des colloques internationaux.

Références du logiciel d’analyse cosmologique :

https://arxiv.org/abs/1609.07762

https://arxiv.org/abs/1710.01569

Excellents candidats recherchés. Bonne connaissance de l’anglais nécessaire.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Master d'astrophysique (ou astroparticules)

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Service d'Astrophysique
Laboratoire de Cosmologie et d'Evolution des Galaxies
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2018
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Marguerite PIERRE  

CEA
DRF/IRFU/SAp/LCEG
CEA/Saclay

Téléphone : +33 1 69 08 34 92

DIRECTEUR DE THÈSE

Marguerite PIERRE

CEA
DRF/IRFU/SAp/LCEG
CEA/Saclay